基本介紹
- 中文名：白磷
- 英文名：Phosphorus
- 別稱：黃磷
- 化學式：P4
- 分子量：123.895
- CAS登錄號：12185-10-3
- 熔點：44.1℃
- 沸點：280.5℃
- 水溶性：不溶於水
- 密度：1.82g/cm3
- 外觀：白色至黃色蠟狀固體有蒜臭味，在暗處發淡綠色磷光
- 危險性符號：有毒品
- 危險性描述：26/27/28
物化性質,物理性質,化學性質,歷史故事,毒性,危險性類別,侵入途徑,健康危害,慢性中毒,環境危害,燃爆危險,急救措施,套用領域,消防措施,危險特性,有害燃燒產物,滅火方法,注意事項,泄漏應急措施,個體防護,穩定性,毒理學信息,生態學信息,廢棄處置,運輸信息,儲存方法,取用方法,
物化性質
物理性質
CAS號：12185-10-3
分子式：P4
白磷
白磷分子量：123.895
外觀與性狀：白色至黃色蠟狀固體，有蒜臭味，在暗處發淡綠色磷光。
結構：正四面體
密度：1.82g/cm3
熔點（℃）：44.1
沸點（℃）：280.5
相對密度（水=1）：1.88
相對蒸汽密度（空氣=1）：4.42
飽和蒸汽壓（kPa）：0.13(76.6℃)
燃燒熱(kJ/mol)：3093.2
臨界溫度：721
引燃溫度（℃）：30
溶解性：不溶於水，微溶於苯、氯仿，易溶於二硫化碳。
化學性質
1、氧氣充足燃燒：
2、氧氣不充足燃燒：
3、臭氧製取：
穩定性
白磷的化學性質十分活潑同素異形體。
磷至少有10種同素異形體，主要是白磷、紅磷、黑磷三種。白磷隔離空氣加熱到533K，生成紅磷；另外在1200MPa下，白磷加熱至473K可轉變為黑磷（它具有層狀網路結構，能導電，是磷的同素異形體中最穩定的）。
與紅磷相比
白磷和紅磷的區別是在於著火點和毒性，白磷著火點低於紅磷。白磷一般會在40℃左右燃燒，而紅磷要在240℃左右才能燃燒；白磷有劇毒，而紅磷幾乎無毒。白磷在隔絕空氣時加熱至273℃轉化為紅磷，紅磷在隔絕空氣時加熱至416℃升華凝結轉換為白磷。白磷分子為正四面體結構，而紅磷分子為鏈狀結構。
歷史故事
關於磷元素的發現，還得從歐洲中世紀的鍊金術說起。那時候，盛行著鍊金術，據說只要找到一種聰明人的石頭──哲人石，便可以點石成金，讓普通的鉛、鐵變成貴重的黃金。鍊金術家仿佛瘋子一般，採用稀奇古怪的器皿和物質，在幽暗的小屋裡，口中念著咒語，在爐火里煉，在大缸中攪，朝思暮想尋覓點石成金的哲人石。1669年，德國漢堡一位叫布朗特-漢寧（Brand H）的商人收集了50木桶人尿（尿液之所以吸引鍊金術師是因為其金黃的顏色類似黃金），將其和沙子等物質混合在一起加強熱，他沒有製得黃金，卻意外地得到一種像白蠟一樣的物質，發出耀眼的白光。這從未見過的白蠟模樣的東西，雖不是布朗特夢寐以求的黃金，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，他就以“冷光”的意思命名這種新發現的物質為“磷”。磷的拉丁文名稱Phosphorum就是“冷光”之意，它的化學符號是P，它的英文名稱是Phosphorus。
在古代，夏夜出現的“鬼火”就是在空氣中游離燃燒的磷化氫氣體，因磷化氫燃燒有藍綠色火焰，所以出現“鬼魂顯靈”的誤解。
毒性
危險性類別
白磷是一種易自燃的物質，其著火點為40 ℃，但因摩擦或緩慢氧化而產生的熱量有可能使局部溫度達到40 ℃而燃燒。因此，不能說氣溫在40 ℃以下白磷不會自燃。
白磷有毒。人的中毒劑量為15mg，致死量為50mg。誤服白磷後很快產生嚴重的胃腸道刺激腐蝕症狀。大量攝入可因全身出血、嘔血、便血和循環系統衰竭而死。若病人暫時得以存活，亦可由於肝、腎、心血管功能不全而慢慢死去。皮膚被磷灼傷面積達7%以上時，可引起嚴重的急性溶血性貧血，以至死於急性腎功能衰竭。長期吸入磷蒸氣，可導致氣管炎、肺炎及嚴重的骨骼損害。
白磷中毒後，呼吸有大蒜氣味；嘔吐物可在暗處發光。
有毒品、自燃物品
侵入途徑
吸入、食入、經皮吸收
健康危害
急性吸入中毒表現有呼吸道刺激症狀、頭痛、頭暈、全身無力、嘔吐、心動過緩、上腹疼痛、黃疸、肝腫大。重症出現急性肝壞死、中毒性肺水腫等。口服中毒出現口腔糜爛、急性胃腸炎，甚至發生食道、胃穿孔。數天后出現肝、腎損害。重者發生肝、腎功能衰竭等。本品可致皮膚灼傷，磷經灼傷皮膚吸收引起中毒，重者發生中毒性肝病、腎損害、急性溶血等，以致死亡。
慢性中毒
神經衰弱綜合徵、消化功能紊亂、中毒性肝病。引起骨骼損害，尤以下頜骨顯著，後期出現下頜骨壞死及齒槽萎縮。
環境危害
對大氣可造成污染。
燃爆危險
接觸空氣易自燃。
急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，立即塗抹2%～3%硝酸銀滅磷火。用大量流動清水沖洗。如有不適感，就醫。
眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗10～15 分鐘。如有不適感，就醫。
吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸、心跳停止，立即進行心肺復甦術。就醫。
食入：立即用2%硫酸銅洗胃，或用1：5000 高錳酸鉀洗胃。洗胃及導瀉應謹慎，防止胃腸穿孔或出血。就醫。
發生的反應為：
2P+5CuSO4+8H2O=5Cu+2H3PO4+5H2SO4
11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P↓+6H3PO4+15H2SO4
通過上述反應將劇毒的白磷轉化為無毒的H3PO4或不溶於酸的Cu3P沉澱。
套用領域
白磷雖然危險，但也有很多用途。在工業上用白磷製備高純度的磷酸。利用白磷易燃產生煙(P4O10)和霧(P4O10與水蒸氣形成H3PO4等霧狀物質)，在軍事上常用來制煙幕彈、燃燒彈。還可用白磷製造赤磷(紅磷）、三硫化四磷（P4S3）、有機磷酸酯、燃燒彈、殺鼠劑等。
黃磷又叫白磷為白色至淺黃色脆蠟狀固體，熔點44.1°C，沸點280°C，密度1.82克/cm3;。白磷非常活潑，必須儲存在水裡，人吸入0.1克白磷就會中毒死亡。白磷在沒有空氣的條件下，加熱到260°C或在光照下就會轉變成紅磷。紅磷無毒，加熱到240°C以上才著火。在高壓下，白磷可轉變為黑磷，它具有層狀網路結構，能導電，是磷的同素異形體中最穩定的。
如果氧氣不足，在潮濕情況下，白磷氧化很慢，並伴隨有磷光現象。白磷可溶於熱的濃鹼溶液，生成磷化氫和亞磷酸二氫鹽；乾燥的氯氣與過量的磷反應生成三氯化磷，過量的氯氣與磷反應生成五氯化磷。磷在充足的空氣中燃燒可生成五氧化二磷，如果空氣不足則生成三氧化二磷。
白磷與熱濃鹼液反應化學式：
P4 + 3KOH(濃) + 3H2O→ PH3↑ + 3KH2PO2.
老式白熾燈燈泡的感柱上塗一點赤磷。紅磷受熱會變成白磷，白磷很容易同氧氣反應，生成固態的五氧化二磷(化學方程式：4P+5O2==2P2O5)，把氧氣“吃掉”，這樣，玻璃殼裡殘留的氧氣也被消除了。 防止鎢絲通電以後溫度升高到2000℃以上導致很快被燒斷。
消防措施
危險特性
白磷接觸空氣能自燃並引起燃燒和爆炸。在潮濕空氣中的自燃點低於在乾燥空氣中的自燃點。與氯酸鹽等氧化劑混合發生爆炸。其碎片和碎屑接觸皮膚乾燥後即著火，可引起嚴重的皮膚灼傷。
有害燃燒產物
五氧化二磷。
滅火方法
用霧狀水滅火。
注意事項
消防人員必須穿全身耐酸鹼消防服、佩戴空氣呼吸器滅火。儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。
泄漏應急措施
應急處理：消除所有點火源。隔離泄漏污染區，限制出入。建議應急處理人員戴防塵口罩，穿防靜電、防腐、防毒服。禁止接觸或跨越泄漏物。穿上適當的防護服前嚴禁接觸破裂的容器和泄漏物。儘可能切斷泄漏源。小量泄漏：用水、沙或泥土覆蓋，收入金屬容器並保存於水中。大量泄漏：構築圍堤或挖坑收容。用潮濕的沙土覆蓋。防止泄漏物進入水體、下水道、地下室或密閉性空間。
個體防護
作業場所職業接觸限值：
MAC(mg/m3): 無資料
PC-STEL（mg/m3）: 0.1
TLV-TWA(mg/m3): 0.02ppm
PC-TWA（mg/m3）: 0.05
TLV-C(mg/m3): 無資料
TLV-STEL(mg/m3): 無資料
檢測方法：吸收液採集--氣相色譜法。
工程控制：嚴加密閉，提供充分的局部排風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護：可能接觸毒物時，應該佩戴過濾式防毒面具(全面罩)。
眼睛防護：呼吸系統防護中已作防護。
身體防護：穿密閉型防毒服。
手防護：戴橡膠手套。
其他防護： 工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作完畢，徹底清洗。實行就業前和定期的體檢。
穩定性
穩定性： 穩定
避免接觸條件：空氣。
聚合危害：不聚合
分解產物：無資料
毒理學信息
急性毒性：
LD50：大鼠經口LD50(mg/kg): 3.03；小鼠經口LD50(mg/kg): 4820 ug/kg
LC50：無資料
刺激性：無資料
致突變性：無資料
大鼠經口最低中毒劑量(TDL0)：11μg/kg(孕1～22 天)，對雄性生育指數有影響，植入後死亡率升高和每窩胎數改變。
生態學信息
生態毒性：無資料
生物降解性：無資料
非生物降解性：無資料
生物富集或生物積累性：無資料
其它有害作用：該物質對環境有危害，對魚類應給予特別注意。
廢棄處置
廢棄物性質：危險廢物
廢棄處置方法：用控制焚燒法處置。
廢棄注意事項：處置前應參閱國家和地方有關法規。
運輸信息
危規號：42001
UN 編號： 1381
包裝標誌：自燃物品；劇毒品
包裝類別： Ⅰ類包裝
包裝方法：小開口鋼桶（黃磷頂面須用厚度為15 厘米以上的水層覆蓋）；裝入盛水的玻璃瓶、塑膠瓶或金屬容器（用塑膠瓶時必須再裝入金屬容器內）。物品必須完全浸沒在水中，嚴封后再裝入堅固木箱。
運輸注意事項：鐵路運輸時若使用小開口鋼桶包裝，須經鐵路局批准。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。裝運本品的車輛排氣管須有阻火裝置。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品、等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。鐵路運輸時要禁止溜放。
儲存方法
操作注意事項：密閉操作，提供充分的局部排風。操作儘可能機械化、自動化。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩），穿膠布防毒衣，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。避免與氧化劑、酸類、鹵素接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項：應保存在水中，且必須浸沒在水下，隔絕空氣。儲存於陰涼、通風良好的專用庫房內，實行“雙人收發、雙人保管”制度。庫溫應保持在1℃以上。遠離火種、熱源。應與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
取用方法
由於白磷的燃點低，所以大部分白磷都儲存在水中，在空氣中很短時間就會冒煙繼而燃燒。人的手溫更容易使它燃燒，所以取用白磷時必須用鑷子去取，絕對不能用手指去接觸，否則手就會被灼燒，造成疼痛難愈的灼傷。如果遇到大塊白磷需要切割成小塊時，必須把它放在盛有水的水槽中，用小刀在水面下切割，或用熱水熔化後用玻璃棒不斷攪拌製得小塊。不能暴露在空氣中進行，否則切割時摩擦產生的熱量也容易使白磷燃燒。
