相信很多朋友看古裝劇的時候就發現，裡面提到過一種古老的職業：鍊金術。
他們希望使用自己的魔法來點石成金，可除了挖礦才能提煉黃金以外，其他方法真的有用嗎？
在 17 世紀，包括艾薩克·牛頓爵士在內的許多科學家和哲學家全神貫注於這種神秘的靈性和科學藝術。
1669 年，德國鍊金術士 Hennig Brandt 在他位於德國漢堡的地下室實驗室開始了他對點金石的探索，他使用了一些非常有趣的東西。
儘管他的追求沒有導致點金石的發現，但他最終得到了更了不起的東西。
尿液中的魔法石？
Hennig 尋找石頭的神奇成分是尿液。
那時，尿液被稱為「黃金溪流」，因為它與黃金的顏色相似。
金黃色的尿液使其成為尋找黃金的鍊金術士的有趣選擇。
布蘭特收集了將近 50 桶尿液，他相信可以從中提取點金石。
布蘭特的魔法石配方
首先，布蘭特讓尿液在他的地窖里腐爛了好幾天。
後來，他將腐臭的尿液煮沸以除去所有水分，從而形成濃稠、有臭味的黃色糖漿。
進一步加熱導致形成紅色油層。
他去除了油並保持溶液冷卻，這導致在其下方形成黑色粘稠液體和白色鹽層。
布蘭特丟掉鹽，再次將黑糖漿和紅油混合。
他將混合物強烈加熱了大約 16 個小時，希望它能變成點金石。
終於，經過長時間的掙扎，他觀察到蒸餾器充滿了白色的煙霧，然後迸發出耀眼的火焰，散發出迷人的光芒。
他後來將這種物質傳遞給裝有冷水的接收器，並注意到其中有一種白色的蠟狀物質正在凝固。
他發現的物質很迷人。
在黑暗中，白色的固體似乎散發出淡淡的綠光，而當它留在空氣中時，它似乎釋放出白色的煙霧，燃燒著明亮的光芒。
他將這種現象描述為「冷火」，並將這種物質命名為「磷」，意思是「光的承載者」（在希臘語中，「phôs」的意思是「光」，「phoros」的意思是「承載者」）。
布蘭特確信他發現了一些偉大的東西，但他幾乎不知道他的發現後來會改變世界和其中的所有生命。
Brandt是如何提取磷的？
是的，Henning Brandt 實際上確實從尿液中發現了磷，但如何發現呢？
人體含有少量磷，主要存在於我們的骨骼、牙齒和尿液中。
當布蘭特蒸發尿液時，會形成一種叫做 磷酸氫鈉的物質。進一步加熱後，這還原為亞磷酸鈉。
後來，用木炭強烈加熱該物質，亞磷酸鈉分解生成白磷 和 焦磷酸鈉。
這種白磷是以蠟狀白色物質的形式沉積的。
關於磷的簡要說明
磷是一種奇怪的元素。
它是構成地球生命的基本元素之一，但它在自然界中並不作為自由元素存在。
正如碳以金剛石或石墨的形式存在一樣，磷在自然界中也以同素異形體的形式存在，即紅磷、白磷和黑磷。
其中，白磷和紅磷是非金屬，而黑磷是半金屬。
在這裡，我們處理的是白磷，所以讓我們詳細討論一下。
白磷是一種白色的蠟狀固體，具有劇毒和高反應性。
它由被稱為「香蕉鍵」的彎曲鍵結合在一起的 4 個磷原子組成。
所有的光芒是怎麼回事？
布蘭特發現磷的兩個顯著特徵是，其微弱的綠光和爆裂的明亮火焰。
這是什麼原因造成的？
為什麼磷會在黑暗中發光？
白磷最令人驚奇的特性之一是其迷人的光芒。
每當我們聽到「在黑暗中發光」這個詞時，腦海中就會浮現出明亮的霓虹光芒，但磷光並沒有那麼明顯。
在黑暗中，它只是呈現出微弱的藍綠色光芒。
這種發光是由於磷和氧之間發生的化學反應。
當暴露在 潮濕的空氣中時，白磷會緩慢氧化並與氧分子反應，釋放出P 2 O 2 和HPO等中間體。
這些分子導致磷發出微弱的藍綠色輝光。
當在化學反應過程中以光的形式釋放能量時，這種現象稱為化學發光。
為什麼磷會爆發出明亮的火焰？
當 Brandt 加熱他的尿液混合物時，他觀察到的是耀眼的亮光，而不是微弱的光，但為什麼呢？
如前所述，磷的微弱輝光發生在水蒸氣存在的情況下，即它需要室溫下的潮濕氣氛。
但在布蘭特的實驗中，他將混合物強烈加熱超過 16 小時，從而去除了大部分水蒸氣。
在沒有水蒸氣的情況下，磷的氧化變得更快更穩定。
因此，磷的緩慢氧化逐漸讓位於穩定燃燒。
磷的燃燒會釋放大量的熱量和光，導致形成五氧化二磷，在容器上方觀察到一層厚厚的白煙雲。
這種氣體具有腐蝕性和刺激性。
簡而言之，白磷是一種極活潑的元素，在室溫下會與空氣自發反應。
隨著溫度的升高，反應變得更加劇烈，並從輕煙變成熾熱的火焰。
水抑制磷的燃燒，這就是我們將磷儲存在水中的原因。
布蘭特的發現之後發生了什麼？
意識到自己發現了一些了不起的東西，勃蘭特一直對他的發現保密，直到 1675 年。
很快，他的發現的消息傳開了，許多鍊金術士和科學家，如丹尼爾·克拉夫特、約翰·昆克爾和羅伯特·博伊爾，都對勃蘭特的配方提出了自己的曲解，並開始產生磷。
最後，在勃蘭特發現一個世紀後，現代化學之父安托萬·拉瓦錫接受了磷作為一種元素。
很快，人們發現骨骼和牙齒是比尿液更好的磷來源。
因此，磷的商業生產始於使用動物骨骼，最終導致了磷火柴的製造。
商業用途的增加和磷的大規模生產，使其在工業革命期間發揮了重要作用。
惡魔元素
長期使用磷的毒性，在人們開始使用磷開始，出現稱為「磷頜」的下頜畸形時暴露出來。
後來發現這是由於長期吸入磷蒸氣造成的，這導致磷浸出到骨骼中。這導致下巴腫脹和牙齒鬆動。
磷的毒性和危險性的發現導致了另外兩個市場的繁榮——武器和戰爭。
磷彈和化學品是第一次世界大戰和第二次世界大戰的主要部分。
因此，磷獲得了「惡魔元素」的綽號。
磷是維持生命所必需的元素。
從我們的DNA到地球上的水和土壤，磷無處不在。
植物也需要磷，才能獲得良好的生長和高產。
這就是為什麼磷是肥料的主要成分之一。
主要由化肥推動的「綠色革命」之所以成為可能，要歸功於磷。
因此，可以肯定地說，磷一直是世界各地無數重大事件中的關鍵元素。
我們都同意，通過他對磷的意外發現，Henning Brandt 取得了不朽的成就，而且遠比他最初的探索意義重大。
正如鮑勃·羅斯（Bob Ross）著名地提醒我們的那樣，「我們不會犯錯誤，只是快樂的小事故。」
參考
- 德拉瓦大學
- CSIR-NISCAIR
- 西印度群島大學，莫納，牙買加
- 網際網路檔案
- 疾病預防與控制中心
- 密蘇里科技大學