夏季的夜晚,那飄蕩在野外的幽幽「鬼火」……

2020-12-06 化工儀器網

漢王逸《九思·哀歲》:「神光兮熲熲,鬼火兮熒熒。」

宋陸遊《老學庵筆記》卷四:「予年十餘歲時,見郊野間鬼火至多。」

在夏季的夜晚,如果走在荒地裡,有時候會發現一團綠瑩瑩藍幽幽的光在飄蕩。且埋葬過死人如墳地之類的地方,更是容易出現這種現象。因此,民間常把這神秘的火焰,稱為「鬼火」,認為是鬼怪作祟。

事實上,這是白磷氣體磷化氫在空氣中自動燃燒的現象。

磷在生物圈內的分布很廣泛,廣泛存在於動、植物組織中,也是人體含量較多的元素之一。約佔人體重的1%,成人體內約含有600-900g的磷。

當人體停止生命活動後,軀體腐爛,並會產生各種化學反應。這時候,身體中的磷會由磷酸根狀態轉化為磷化氫。磷化氫是一種氣體物質,燃點很低,只有四十度,在常溫下與空氣接觸便會燃燒起來(化學式:Ca3P2+6H2O===2PH3+3Ca(OH)2, PH3+2O2===H3PO4),並發出藍色的光,這就是磷火,也就是人們所說的「鬼火」。夏季溫度高,容易達到燃點,所以「鬼火」現象常見於夏季。

說起來,磷的首次發現,確實是在人體……的體液……中。

中世紀的歐洲,痴迷鍊金術,想要「點石成金」。當時的學術大家,如培根、牛頓、等人也均涉足過鍊金術研究。不過,論到痴迷,當時德國漢堡的一個商人亨尼格·布朗特(Hennig Brand)可謂其中之最。

在花費了大量金錢和人力都失敗之後,布朗特忽然靈機一動:既然人體排出的尿液是和黃金相同的黃色,是否能通過尿液煉出黃金呢?於是,亨尼格·布朗特派人從各地搜集了近5500升的尿液…………

在一系類折騰,如露天放置,或者加入木炭、石灰石後放到容器裡加熱等操作之後,布朗特無意中發現,強熱蒸發尿液之後,可以得到一種像白蠟一樣的物質,在黑暗的小屋裡閃閃發光。

布朗特當時並不知道自己發現的物質是單質磷,可那神奇的藍綠色的火光卻令他興奮得手舞足蹈。他發現這種綠火不發熱,不引燃其它物質,是一種冷光。於是便把這種物質命名為kalte feuer(德文,冷火)。

幾年後,生活困頓的布朗特將單質磷的製作方法以200個銀幣出售給了化學家克拉夫特(Daniel Kraft),人們才逐漸明白原來單質磷竟是煉尿得到的。

英國化學家波義耳發現在用尿液提取磷的過程中,向尿液加入沙子可以提高磷的生成效率,這一反應的方程式為:4NaPO3 + 2SiO2 + 10C → 2Na2SiO3 + 10CO + P4

1680年,波義耳第一次用磷點燃了一端帶有硫磺的木棒,這被認為是現代火柴出現的開端。

現代化工業發達,提取磷元素也採用了更科學完善的方法。工業上普遍將一定比例的磷礦粉、碳粉和石英砂在電爐中加熱至1400到1500度,反應得到的磷蒸汽經靜電除塵後通入冷水中析出,從而得到單質磷,該反應方程式為:2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C → 6CaSiO3 + 10CO + P4

磷的發現雖有點「汙」,但它的用途卻十分廣泛,不容忽視。除了對人體的生理健康至關重要外,由磷的化合物組成的磷肥還能促進植物的代謝發育,提高植物的抗旱性和抗寒性。此外,磷在軍事上也有應用,如MK·77白磷炮彈。

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