2016年9月4日 星期日

閃閃發光的磷(phosphorus)

磷是在1669年時,由德國鍊金術士亨尼格·布蘭德(Henning·Brand,1630-1710)在漢堡(Hamburg)發現的。

他原來想要找的,是所謂的「賢者之石」(philosopher's stone)。於是他用人的尿液來加熱到剩下固體、再把這些固體繼續加熱,並將產生的蒸氣通過水,得到白色的結晶;由於產生的結晶在黑暗中會發光,在空氣中也很容易因自燃而發光,所以就用了希臘文的光phōs)來命名這個元素囉!

磷(phosphorus)原來在古希臘文是「晨星」(morning star,也就是金星)的意思,而磷同時也是第一個被發現的元素,它的發現也象徵著近代化學的開始與鍊金術的結束。


白磷在黑暗中發光。圖片來源:Wiki


也因此,不論是光的字首 phot(o)-或是磷的字首 phos-,都是來自於希臘文的phōs,意思就是「光」。

磷是動植物必需的元素,我們的DNA、RNA裡面都有磷酸根,細胞的能量貨幣ATP也有磷酸根。許多酵素活性的調節也經由磷酸化/去磷酸化反應等。當然更不能忘記我們的骨頭與牙齒裡面都有磷喔!

目前大部分工業生產的磷都是用作肥料。由於土壤顆粒帶負電,而磷酸根也帶負電,因此植物除了容易缺以外,也很容易缺磷。不過,在發明以硫酸處理磷灰石(apatite,為數種磷酸鈣的混合物)之前,主要取得磷的方法只有一個:骨灰。

最早發現骨灰含磷的是約翰·戈特利布·甘恩(Johan Gottlieb Gahn,1745-1818)與舍勒(Carl Wilhelm Scheele,1742-1786)。在1769年他們發現骨頭裡面有磷酸鈣,並由骨灰中取得磷。直到十九世紀中葉,骨灰一直都是磷的主要來源。

磷對我們的另一個重要貢獻是火柴。一開始發明的火柴(1830)是由白磷製成,很容易燃燒,毒性高,造成製作火柴的工人的下顎骨壞死(稱為phossy jaw)。後來白磷火柴的製造就逐漸被禁止了。後來的安全火柴是以三硫化四磷(phosphorus sesquisulfide)製成,需要在含有紅磷的表面上摩擦後才會燃燒。

參考資料:

Wikipedia. Phosphorus.

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