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磷
P 15

Phosphorus

磷是一种化学元素,符号为 P,原子序数为 15。它是非金属元素,标准条件下以白色、红色和黑色三种同素异形体存在,其中白磷因自燃性而需在水中保存。磷的最大宗工业用途是化肥:磷酸盐支撑了全球农业产量的近 40%。在生命系统中,磷是 DNA、RNA 和 ATP 的核心元素。此外,磷化合物用于洗涤剂、阻燃剂和 LED 荧光粉。

非金属 无色、白、黄、猩红、红、紫、黑
原子序数 15Z
原子量 30.974u
价电子数 5
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
密度
1.82g/cm³
熔点
地壳丰度
1050.0ppm
年产量
回收利用率
主要为开环化肥用途;回收有限

为什么用它

磷是 DNA、骨骼与植物生长的必需元素,磷肥工业为全球粮食安全提供保障。

应用

磷肥阻燃剂洗涤剂半导体掺杂磷酸铁锂电池

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

磷是生命与农业的关键元素,单质磷本身的工业用量远小于其化合物,但它在钢铁、火柴和阻燃领域仍有不可替代的位置。在钢铁冶炼中,红磷与磷铁作为脱氧剂和合金添加剂加入钢水,帮助脱去过量氧并改善钢的切削性能,含磷的易切削钢广泛用于自动车床加工的螺丝、螺母与精密零件。安全火柴是红磷最经典的民用产品,红磷涂在火柴盒侧面,与盒头的氧化剂摩擦起火,白磷因剧毒且易自燃早已退出民用。在阻燃剂领域,红磷与磷系化合物用于环氧树脂、聚氨酯和塑料,遇火时形成致密炭层抑制燃烧,常见于电子电器外壳与建筑保温材料。此外,少量磷用于军事烟雾弹、燃烧弹和化学分析试剂。

常见化合物及其用途

磷酸钙 Ca3(PO4)2 是磷灰石和磷矿的主要成分,也是自然界磷的主要赋存形态,经硫酸分解后制成过磷酸钙,或进一步加工为磷酸一铵 MAP、磷酸二铵 DAP,这两种高浓度磷肥是现代农业用量最大的化肥,直接供给作物根系可吸收的磷元素。磷酸 H3PO4 是磷的含氧酸,湿法磷酸用于磷肥生产,热法磷酸纯度高,用于食品酸味剂、饮料添加剂、金属磷化处理和电子级磷酸盐。三氯化磷 PCl3 与三氯氧磷 POCl3 大量用于有机磷农药、医药中间体和塑料阻燃剂合成。五氧化二磷 P2O5 是最强的固体干燥剂之一,用于干燥惰性气体和有机溶剂。次磷酸钠 NaH2PO2 则在化学镀镍和金属表面处理中作还原剂。

元素小史

1669 年布兰德从尿液中加热蒸馏首次发现磷。

基于该元素的合金 (2)

查看全部合金 → InP GaP

相关元素

H · C · N · O · S · Se ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

磷的密度是多少?
1.82 g/cm³
磷的原子序数和元素分类是什么?
15 · 非金属
磷主要从哪种矿石中提取?
磷矿(磷灰石)
磷主要用在哪些领域?
磷是 DNA、骨骼与植物生长的必需元素,磷肥工业为全球粮食安全提供保障。
磷是谁在什么时候发现的?
Hennig Brand · 自古已知