- 第2節(jié) 第二章
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與德國同名的“鍺”
元素鍺的英文名字是“Germanium”,原意是德意志,即德國的國名。
為什么鍺能與德國的國名聯(lián)系在一起呢?這要從元素的發(fā)現(xiàn)說起。鍺元素的發(fā)現(xiàn)者是德國分析化學(xué)家文克列爾。文克列爾的父親科德,是貝采里烏斯的學(xué)生,一位著名的化學(xué)家和冶金學(xué)家。他開辦一座顏料工廠,廠中建立了一個設(shè)備相當(dāng)齊全的冶金實(shí)驗(yàn)室。正是這個實(shí)驗(yàn)室把文克列爾塑造成了一位知名的分析化學(xué)家。
文克列爾讀書期間,尤其是假期,經(jīng)常待在父親的實(shí)驗(yàn)室里。他學(xué)會了一套熟練的分析技術(shù)。1857年,他進(jìn)入佛日堡礦業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí),1873年,擔(dān)任該校的化工和分析化學(xué)教授。1885年,該校的礦物學(xué)教授威斯巴赫在學(xué)校附近的一個礦井中發(fā)現(xiàn)一種礦石。他邀請文克列爾做定量分析。經(jīng)過分析后,文克列爾得出的分析結(jié)果是:Ag為7472%,S為1713%,FeO為066%,ZnO為022%,Hg為031%,總含量卻少了7%。因此他斷定這7%的成分一定是一種未知元素的硫化物,要么怎么用常規(guī)的方法分離不出來呢?他又選用了一種新的定性分析方法,確定了這種新成分應(yīng)屬于砷、銻、錫的那一組。他把這種礦石的細(xì)粉,與碳酸鈉及硫黃混合,一起熔化,又用水浸取熔塊,濾去殘?jiān),然后用鹽酸中和到微酸性。這時析出了一些沉淀,但經(jīng)檢查卻令他失望,原來那是硫黃?墒牵(dāng)他濾去硫黃,并往濾液中加入濃硫酸時,溶液中竟出現(xiàn)了像雪花一樣的白色絮狀物徐徐沉入瓶底。其實(shí)這種白色沉淀就是硫化鍺。他將這種沉淀物干燥后,放到氫氣流中加熱,新元素終于離析出來!這是一種灰黑色的金屬粉末,揮發(fā)性較銻低,但其氯化物的揮發(fā)性極強(qiáng)。這個新元素恰巧是偉大化學(xué)家門捷列夫預(yù)言的“類硅”元素,所以引起了科學(xué)界的轟動。文克列爾的名字一下傳遍了整個科學(xué)界。此時,他沒有忘記養(yǎng)育他的祖國,就為它取名為“鍺”!
坦塔羅斯的苦難?瞬袷俏簧瞄L分析化學(xué)的化學(xué)家。一次,他接受分析斯堪的納維亞島的一種礦物的任務(wù)。照理說,一種礦物質(zhì)在他的手下,應(yīng)該是迅速得出化學(xué)組成答案的?墒牵@回不同往常,他發(fā)現(xiàn),這種礦物含有一種未知的成分,弄得他丈二和尚摸不著頭腦。他實(shí)驗(yàn)、分析、翻閱文獻(xiàn)……都未查到。于是他想盡辦法將它提取出來,這種銀白色的金屬是什么呢?難道是一種新的金屬元素?經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究,他發(fā)現(xiàn)這種金屬的確是一種新元素。為它取個什么名字呢?他不由得想起對這種元素進(jìn)行化學(xué)性質(zhì)檢測的曲折經(jīng)歷,在硝酸和鹽酸中都無動于衷,即使在王水中加熱到900℃,也根本不起任何變化……實(shí)驗(yàn)一個接著一個都失敗了。他想到這兒,腦中又浮現(xiàn)“坦塔羅斯的苦難”這個故事:一天,宙斯的寵兒小亞細(xì)亞國王坦塔羅斯想取悅于參加他的宴會的眾神,把自己的親生兒子佩洛普斯的肉拿給他們吃。眾神被他的野蠻所激怒,決定判決坦塔羅斯經(jīng)受口渴、饑餓和恐懼的折磨,坦塔羅斯被罰站在海中。水深及他的下巴,在他頭頂上低垂著碩果累累的樹枝?墒,每當(dāng)坦塔羅斯口渴張開嘴喝水時,水就從嘴唇下退去;當(dāng)他饑餓難忍伸手摘水果時,風(fēng)就把樹枝吹向高處,一直吹到他夠不著的地方。在他頭頂上懸掛著的巨大石塊,每時每刻都可能砸下來……當(dāng)然,這是一段神話故事。可是,故事中的坦塔羅斯的遭遇,自幼就銘刻在?瞬竦男纳,他十分敬佩這位英雄,所以就為這種新發(fā)現(xiàn)的元素取名為“鉭”。鉭的希臘文原意就是這段神話中英雄的名字———坦塔羅斯。
當(dāng)時,研究鉭的性質(zhì)的確很不容易。它的化學(xué)活性很差,其化學(xué)穩(wěn)定性勝過玻璃和陶瓷,可與鉑相媲美,非常耐腐蝕,是最耐高溫的金屬之一,熔點(diǎn)高達(dá)2996℃。
現(xiàn)在,鉭在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)室里,可以用鉭作電極、蒸發(fā)皿和一些反應(yīng)器皿,在生產(chǎn)化學(xué)纖維時,可用鉭代替價(jià)格昂貴的鉑制造噴絲模;它還可以制造天平的砝碼、外科器械、自來水筆尖、留聲機(jī)唱針、鐘表彈簧等;由于鉭具有吸收氧、氮、氫等氣體的特殊本領(lǐng),因此,在制造真空管和真空儀器時,都用它作為吸氣劑;此外,鉭還具有“親生物”的特性,如果用鉭條代替折斷了的骨頭,過了一段時間,人體的肌肉居然會在鉭條上生長,猶如真正的人的骨頭一樣,鉭是外科醫(yī)療上不可缺少的金屬元素。
獵人的發(fā)現(xiàn)在很久以前,有一位獵人,他經(jīng)常出沒在贊比亞的一個偏遠(yuǎn)山區(qū)。一天,他又來到這里狩獵,可是半天過去了,卻一無所獲。正當(dāng)他要返回家中時,一只白羚羊突然從樹叢中跑了出來,他喜出望外,急忙拔箭朝羚羊射去,真是箭無虛發(fā),羚羊中箭跌倒在地。然而負(fù)傷的羚羊,又從地上爬起,拼命逃跑,最后終于因體力不支躺倒在一塊巖石上。獵人趕到那里,拾起血跡斑斑的羚羊,突然發(fā)現(xiàn)巖石上有一團(tuán)藍(lán)綠色、帶絲綢光澤的斑痕,像孔雀羽毛那樣鮮艷美麗。他把這塊美麗的石頭帶回家中,當(dāng)作寶石珍藏起來。
后經(jīng)科學(xué)家鑒定,這塊石頭為孔雀石和石青的復(fù)合石?兹甘闹饕煞质牵茫酰茫希场ぃ茫酰ǎ希龋,鮮綠色;石青的主要成分是2CuCO3·Cu(OH)2,深藍(lán)色。二者都是銅礦石。于是地質(zhì)學(xué)家沿著獵人的足跡,發(fā)現(xiàn)了世界聞名的贊比亞銅帶,找到了大自然賦予贊比亞人的地下寶藏。從而使贊比亞這個貧窮落后的小國,開始富裕起來。銅和贊比亞人民結(jié)下了不解之緣!
銅是人類在古代就發(fā)現(xiàn)了的金屬元素,具有廣泛的用途。純凈的銅是紫色的金屬,俗稱“紫銅”、“紅銅”或“赤銅”。它富有延展性,能拉成細(xì)絲,也能壓延成幾乎透明的箔。純銅的導(dǎo)電性能非常好,僅次于金屬銀,是電氣工業(yè)的“主角”!銅還可制造許多合金,如黃銅便是銅與鋅的合金,青銅便是銅與錫的合金,白銅則是銅與鎳的合金……黃銅聲響效果好,所以可以用它做鑼、鈸、鈴、號和風(fēng)琴、口琴的簧片等;青銅做成的軸承是工業(yè)上著名的“耐磨軸承”;白銅可用于制造精密儀器。近年來,銅雖然在某些方面逐漸被鋁所替代,但它仍不失為一種重要的金屬。據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)代工業(yè)上生產(chǎn)100噸的鋼鐵,大約需要生產(chǎn)1噸銅來配合。銅的重要化合物硫酸銅是著名的無機(jī)農(nóng)藥,氧化銅則是無機(jī)黏合劑的重要原料……銅不僅是重要的工業(yè)原料,它和動植物也有著密切的關(guān)系。土壤內(nèi)缺了銅,植物就長不高,結(jié)的果實(shí)也很少;家畜缺了銅,會掉膘脫毛……它是動植物必需的七大微量元素之一。所以,銅不僅在贊比亞是神圣的,而且在全世界都享有盛名!
有毒的“殺生草”
1275年,意大利旅行家馬可·波羅旅行途經(jīng)中國西北部,發(fā)現(xiàn)那里出產(chǎn)一種質(zhì)量非常好的大黃,十分興奮,不由得在那多停留了幾天。一天,馬可·波羅的坐騎隨同當(dāng)?shù)氐鸟R群,到荒山上食草,結(jié)果回來后,坐騎突然發(fā)病,四蹄潰爛,鮮血淋淋,慘不忍睹。由于坐騎病因不明,無法醫(yī)治,馬可·波羅只好自嘆晦氣,匆忙離開此地。
其實(shí),馬可·波羅的坐騎根本沒有得病,是吃了一種有毒的野草所致。原來,在這岡巒起伏的大山里,生長著一種有毒的野草,也曾毒死過當(dāng)?shù)夭簧偕螅贿^,天長日久人們對它都十分熟悉,就連當(dāng)?shù)氐纳笠捕梅直嫠偸菍λ芏h(yuǎn)之,所以當(dāng)?shù)厝朔Q它為“殺生草”。
殺生草為何能使人畜中毒,甚至死亡呢?那時,人們根本不知其中的奧秘?涩F(xiàn)在卻真相大白,在殺生草中作怪的是化學(xué)元素硒!
的確,硒是有毒的化學(xué)元素,而且它的化合物也均有毒。每人每天攝取的硒,如果高于02毫克,就可能出現(xiàn)腹瀉和神經(jīng)官能癥等中毒反應(yīng)。
畜禽在高硒區(qū)放牧或投喂過量硒,都會引起硒中毒。美國通過大量實(shí)驗(yàn),規(guī)定飼料中硒濃度以010~020ppm為宜,若超過5~10ppm,則會發(fā)生慢性或急性硒中毒。慢性中毒使畜禽出現(xiàn)食欲減退、嘔吐、消瘦貧血、磨牙、遲鈍無力、掉毛、關(guān)節(jié)僵硬變形等癥狀;急性中毒則使畜禽尿頻、腹痛、瞎眼、痙攣和癱瘓,嚴(yán)重的常因呼吸困難窒息而死。
長期以來,由于它曾給人和動物帶來許多災(zāi)難,所以硒一度遭到人們的冷落和鄙夷。后經(jīng)科學(xué)家們的多方探索和研究,人和動物還少不了硒呢。過量的硒能導(dǎo)致人和動物中毒,但缺少硒也能使人和動物發(fā)生種種疾病。“克山病”就是人體缺硒所造成的一種奇特的心臟病。在國外,人們發(fā)現(xiàn),在含硒量低的地區(qū),癌癥發(fā)病率高;而在含硒量豐富的大蒜產(chǎn)區(qū)或人們喜食大蒜的地區(qū),胃癌發(fā)病率低。同樣,禽畜缺少硒也會發(fā)生各種疾病,甚至引起死亡。20世紀(jì)70年代,美國把硒列為畜禽飼料中的必需元素,繼銅、鐵、碘、錳、鈷、鋅之后一躍爬上了“第七必需微量元素”的寶座!
觀“雙胞胎”———鉀和鈉19世紀(jì)的人們向來以為苛性堿是不可再分解的簡單物質(zhì),幾乎所有化學(xué)家都毫無疑問地把它當(dāng)成了化學(xué)元素?墒,戴維卻有另外一種沖破傳統(tǒng)的想法。他推想,堿有幾種化學(xué)性質(zhì),跟一些已知的成分復(fù)雜的物質(zhì)很相似,它很可能也是復(fù)合物。于是,他先選用苛性鉀進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn),然而幾次實(shí)驗(yàn)都失敗了,苛性鉀原封不動,呈現(xiàn)出的都是水被分解成氫和氧的現(xiàn)象。不過,戴維沒有因此而喪失信心。他不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn),既然水總在里面搗亂,干脆就用無水苛性鉀吧!他按著這一思想又干了起來,果然,奇異的現(xiàn)象出現(xiàn)了。
一天,戴維讓助手埃德蒙得把苛性鉀水溶液換成無水苛性鉀,然后開始對熔融的無水苛性鉀電解……“它會不會分解呢?”戴維把白金導(dǎo)線接觸熔融了的苛性鉀表面時,心里在想。“現(xiàn)在沒有水了,匙子里只有苛性鉀一種東西。如果它不是元素,那么它馬上就會露出原形,可是電流也可能通不過熔融的堿吧?”正在他反復(fù)思索之時,電流通過去了。“喂,”戴維聲音都變了,“埃德蒙得,這兒來!苛性鉀分解了!敝钟檬终谥劬,往儀器前湊。而戴維自己卻差點(diǎn)把鼻子碰到白金匙子上。原來,由于電流的作用,熔融的苛性鉀不僅通過電流發(fā)生顯著的變化,而且在白金導(dǎo)線跟苛性鉀接觸的地方,還出現(xiàn)了一些小小的火舌,淡紫色的火焰,非常美麗,只要電路不斷,火焰就不會熄滅;電流一停,火焰也就立刻熄滅。助手莫名其妙地看著教授,說:
“這是怎么回事?”“埃德蒙得,這意味著,咱們已經(jīng)把這種假元素給揭穿了。”戴維自信地說,“電流已經(jīng)把苛性鉀所含的某種未知物質(zhì)分離出來了。導(dǎo)線旁邊發(fā)著淡紫色火焰的就是它!边@是一種什么樣的物質(zhì)呢?怎樣才能收集到這種神秘的物質(zhì)呢?戴維陷入思索之中……1807年10月的一個早晨,薄霧蒙蒙。戴維吃完早飯,匆匆走向?qū)嶒?yàn)室。幾天來,他一直在想,第一次沒有把苛性鉀分解成功是因?yàn)樗坏诙,又沒有成功,可能是因?yàn)槟侨廴诘膲A熱到了發(fā)赤的地步,溫度太高了。于是他又想出了第三個辦法,讓苛性鉀從空氣里稍微吸收一點(diǎn)濕氣試試。按著這一想法,他和助手埃德蒙得又開始了新的實(shí)驗(yàn)……電流果然通過去了。那固體的堿塊,立即開始從上下兩個方面熔化。
戴維見此情景,臉色漸漸蒼白了。他站在試驗(yàn)臺旁邊,緊張得幾乎停止了呼吸。這時,堿塊同金屬接觸的地方正在熔化,發(fā)出細(xì)微的咝咝聲。突然,啪的一聲爆響,像爆竹般從熔融的堿上面?zhèn)鞒觥4骶S用胳膊肘使勁推了一推他的助手,迅速把頭俯到試驗(yàn)臺上!鞍5旅傻谩5旅傻谩彼卣f,“你看啊,埃德蒙得!”熔融的苛性鉀上面沸騰得越來越厲害,下面的白金片上有些極小的珠子從熔融了的苛性鉀里滾出來。它們跟水銀珠一樣帶有白銀的光澤,可是它們和水銀可大不相同。它們中間有的剛一滾出來,就啪的一聲裂開,爆發(fā)一陣美麗悅目的淡紫色火焰而消失得無影無蹤;有的雖然僥幸得保全,卻很快就在空氣中變暗,蒙上一層白膜。原來堿的組成中含有某種金屬,而且在這以前,誰也不知道世界上有這么一種金屬。戴維認(rèn)清了這一點(diǎn),突然離開座位,在實(shí)驗(yàn)室里如醉如狂似地跳起舞來。
又經(jīng)過幾次驗(yàn)證后,他終于肯定了自己的新發(fā)現(xiàn)。他大膽地把苛性鉀從元素名單上抹掉,換上了一個當(dāng)時還沒有人知道的新元素。這是一種真元素,他給它取名叫鍋灰素,譯成中文就是“鉀”。
分解了苛性鉀以后,戴維立即著手分解另一種堿———苛性鈉,并很快獲得成功。他為這種從苛性納中分離出來的新金屬元素,取名為蘇打素,譯成中文即是“鈉”。
鉀和鈉的性質(zhì)有很多相似之處,只不過,鈉的金屬活動性比鉀略微差一點(diǎn)兒。鈉是黃色的火焰,鉀是淡紫色的火焰。所以當(dāng)時人們都說:“戴維發(fā)現(xiàn)了雙胞胎元素!”
鐵的輝煌過去19世紀(jì)90年代初,在美國亞利桑那州的沙漠中發(fā)現(xiàn)了一個巨大的隕石坑,坑的直徑有1200米,深度有175米。估計(jì)這塊亞利桑那州隕石有幾萬噸重。有人試圖想讓這個“天外來客”為他們贏利,甚至成立股票公司,然而最后卻以公司的關(guān)閉而告終。
19世紀(jì)90年代中期,美國探險(xiǎn)家在丹麥格陵蘭的冰層中發(fā)現(xiàn)了一塊33噸重的鐵隕石。這塊隕石歷盡千辛萬苦被送到紐約,至今仍然保存在那里。
“天外來客”畢竟有限,因此在冶金業(yè)發(fā)展之前,用隕鐵制作的器具相當(dāng)?shù)恼滟F。因此,鐵在地球上的出現(xiàn)與使用,在最初帶有神秘與高貴的色彩。只有最富有的貴族才能買得起耐磨的鐵制裝飾品。在公元前1600~1200年就發(fā)現(xiàn)了一件用來配青銅劍身的鐵劍柄,顯然,這是作為一種貴重的裝飾金屬物。在古羅馬,甚至結(jié)婚戒指一度是鐵制而不是金制。在18世紀(jì)探險(xiǎn)家航行中甚至有過這樣的經(jīng)歷,他們用一枚生銹的鐵,可以換一頭豬,用幾把破刀,就可換足夠全體船員食用好幾天的魚。因?yàn)樗麄冇鲆姷牟ɡ醽單魍林藢﹁F的渴望超過了其他。有史以來,鍛造業(yè)也一直被認(rèn)為是最體面的行業(yè)之一。
19世紀(jì)80年代末,由杰出的法國工程師艾菲爾設(shè)計(jì)的一座宏偉的鐵塔建筑物在巴黎落成。許多人認(rèn)為,這座高300米的鐵塔不會持久,艾菲爾卻堅(jiān)持說它至少可以矗立四分之一個世紀(jì)。到現(xiàn)在整整80年過去了,艾菲爾鐵塔仍然高高屹立在巴黎,吸引著成千上萬的游客,成為法國的驕傲。
20世紀(jì)50年代末,在比利時首都布魯塞爾世界工業(yè)博覽會上,一座讓人過目難忘的大樓矗立起來,這座建筑物由9個巨大的金屬球組成,每個球的直徑為18米,8個球處于立方體的每個角頂,第9個球處于立方體中心,這正是一個放大了上千億倍的鐵晶體點(diǎn)陣模型,它叫阿托米姆,也是人類不可缺少的朋友———鐵的象征。
送給敵寇的“禮物”
第二次世界大戰(zhàn)期間,德國法西斯入侵法國,占領(lǐng)了法國北部的工業(yè)、文化名城里爾。里爾中心學(xué)校里駐滿了德國鬼子,他們干擾學(xué)生們的正常學(xué)習(xí)和生活,而且對里爾市民欺壓迫害,這一切使學(xué)校的學(xué)生們充滿了對德國鬼子的仇恨。一個聰明的學(xué)生想出了一個懲罰德寇的好辦法。這名學(xué)生發(fā)動同學(xué)一起動手,趕制出一些小圓筒———這是即將讓德國法西斯吃苦頭的“禮物”。第二天,正巧德軍有一批軍火要從設(shè)在學(xué)校的軍火庫裝車南運(yùn)。這天早晨,當(dāng)?shù)聡碜友b好軍火,集中起來去食堂吃飯時,學(xué)生們舉行了一場足球賽。球賽非常激烈,但隊(duì)員們老是把球踢出邊線,一股腦兒往裝軍火的車下鉆。隊(duì)員們則利用撿球的機(jī)會,神不知鬼不覺地將前一天晚上做好的小圓筒系到汽車底下。球賽結(jié)束了,德國鬼子一點(diǎn)也沒發(fā)覺。
吃完早飯的鬼子出發(fā)了,不一會兒,就消失在公路盡頭。忽然,遠(yuǎn)方傳來沉悶的爆炸聲,“轟———轟———轟———”,一聲接著一聲。聽到這聲音,策劃這次行動的學(xué)生們都高興地跳了起來。
此時,德國法西斯的司令部里則亂成了一團(tuán),因?yàn)樗麄兊弥麄冇?jì)劃用來進(jìn)攻法國首都巴黎的裝備在這次爆炸中受到了重大損失。一些炸得半死的德國鬼子心里也怪納悶的:“真奇怪呀,這車走著走著怎么就爆炸了呢?”
是呀,那些炸毀德寇軍車的“秘密武器”到底是什么呢?原來,這是學(xué)生們制造的“土定時炸彈”。那么,“土定時炸彈”是運(yùn)用什么原理做成的呢?第一,它利用了白磷這種物質(zhì)燃點(diǎn)低的原理,不用火柴點(diǎn),白磷在40℃條件下就可自燃;第二,它利用了二硫化碳這種液體在常溫下容易揮發(fā)的特性。
前面說過,學(xué)生們自制了一些小圓筒,他們在小圓筒里裝入二硫化碳液體,在液體中再放一小塊白磷。這樣,一個個“土定時炸彈”便做成了。孩子們賽足球時,利用撿球的機(jī)會,把這些“土定時炸彈”牢牢地固定在油罐附近的汽車底盤上。當(dāng)敵人軍車在陽光下高速奔馳時,熱空氣使鐵罐里的二硫化碳逐漸揮發(fā)掉,溶解在二硫化碳中的白磷顆粒露了出來,每個白磷小顆粒在空氣中與氧氣反應(yīng)放出熱量,溫度上升到40℃時,白磷就自動燃燒起來,引起油箱著火爆炸,再引起車上的軍火爆炸,就這樣,一車德軍的武器彈藥便報(bào)銷了。
我們知道,磷是氮族元素中重要的一種元素。白磷和紅磷是磷元素的同素異形體。
白磷是一種蠟狀的固體,有劇毒,不溶于水,但能溶于二硫化碳。把白磷隔絕空氣加熱到260℃,就會轉(zhuǎn)變成紅磷。紅磷是紅棕色粉末狀的固體,沒有毒,不溶于水,也不溶于二硫化碳。紅磷加熱到416℃時就升華,它的蒸氣冷卻后變成白磷。
磷的化學(xué)性質(zhì)活潑,容易跟氧、鹵素以及許多金屬直接化合。
白磷遠(yuǎn)比紅磷容易燃燒。白磷的著火點(diǎn)是40℃,紅磷的著火點(diǎn)是240℃。白磷受到輕微的摩擦或被加熱到40℃,就會發(fā)生燃燒現(xiàn)象。所以,白磷必須貯存在密閉容器里,少量的白磷可保存在水里。
白磷和紅磷的著火點(diǎn)雖然不同,但是燃燒以后,都可生成五氧化二磷。白磷在空氣里,即使在常溫下,也會緩慢地氧化,氧化時會發(fā)光,在暗處可以清楚地看見。磷在空氣中易被氧化,因此自然界里沒有游離態(tài)的磷存在。磷主要以磷酸鹽的形式存在于礦石中。
磷跟鹵素能發(fā)生化合反應(yīng)。由于鹵素的原子吸引電子的能力比磷強(qiáng),因此,磷在其鹵化物中顯示+3價(jià)和+5價(jià)。磷在不充足的氯氣中燃燒生成三氯化磷,而在過量的氯氣中燃燒生成五氯化磷。
2P+3Cl2
點(diǎn)燃2PCl32P+5Cl2
點(diǎn)燃2PCl5白磷和紅磷在性質(zhì)上的差別是和它們不同的結(jié)構(gòu)有關(guān)。白磷分子是由四個磷原子結(jié)合而成的四面體型分子,而紅磷的結(jié)構(gòu)則遠(yuǎn)比白磷復(fù)雜。
白磷可用于制造純度高的磷酸,紅磷除用于制農(nóng)藥外,主要用于制造安全火柴。此外,在軍事上還用磷來制造煙幕彈和燃燒彈。在第一次世界大戰(zhàn)期間,白磷煙幕彈就曾幫助英法聯(lián)軍大敗德國部隊(duì)。當(dāng)時是在歐洲西部的戰(zhàn)場上,一支英法聯(lián)軍受命摧毀一支德國部隊(duì)的防線。由于固守的德軍占據(jù)著有利的地勢,加上兩軍陣地之間有一片開闊地,英法聯(lián)軍的行動被德軍看得一清二楚,因此,英法聯(lián)軍的幾次猛烈攻擊都沒有使德軍防線遭到破壞。幾天后的一個清晨,一群英法聯(lián)軍的飛機(jī)飛到德軍陣地的上空。像往常一樣,幾百顆炸彈從天而降。但不同的是,隨著震耳欲聾的爆炸聲,一團(tuán)團(tuán)巨大的蘑菇狀白色煙霧在德軍陣地上升起,頓時,整個德軍防線淹沒在濃烈翻滾的白色煙霧之中。德軍指揮所已無法指揮,陣地上亂作一團(tuán)。這時,英法聯(lián)軍的沖鋒號響了。威武的坦克徐徐挺進(jìn),士兵們潮涌般地沖過德軍防線。原來,英法聯(lián)軍將白磷裝進(jìn)炸彈里,是白磷制造了如此煙霧彌漫的“屏障”,擋住了德軍的視線,幫助英法聯(lián)軍取得戰(zhàn)斗的勝利。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中最令人毛骨悚然的毒魔———神經(jīng)性毒劑是含磷毒劑,是在研究有機(jī)磷農(nóng)藥殺蟲劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。神經(jīng)性毒劑包括1936年德國發(fā)現(xiàn)的塔崩毒劑(現(xiàn)已淘汰)、1939年制成的沙林毒劑、1944年合成的梭曼毒劑和1952年英國發(fā)現(xiàn)的維類毒劑(即維?怂苟緞。神經(jīng)性毒劑可裝在炮彈、導(dǎo)彈、火箭彈等多種彈藥中使用。毒劑分散開來可使空氣、地面、物體表面和水源染毒,用以殺傷有生力量,封鎖重要軍事地域和交通樞紐。神經(jīng)性毒劑毒性大,破壞神經(jīng)沖動傳導(dǎo),可經(jīng)呼吸道、皮膚等多種途徑使人畜中毒。
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