第 15 號元素:磷P · Phosphorus

磷ㄌㄧㄣˊ(二聲)Phosphorus

注音 ㄌㄧㄣˊ(二聲)·音同「鄰」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:非金屬 · 氮族(第 15 族)

磷(Phosphorus):紅磷
紅磷照片:Dnn87 · CC BY 3.0 · Wikimedia Commons
原子序
15
元素符號
P
標準原子量
30.974± 0.001
週期
3
族
15
區塊
p 區

電子排布

[Ne]3s23p3

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=35

簡介

生命必需元素,存在於 DNA、ATP 與骨骼中。白磷有劇毒且易自燃,紅磷較穩定,常用於火柴與肥料。

不屬於鹵素與稀有氣體的非金屬元素,例如氫、碳、氮、氧。

元素科學故事 · 磷(P)

從尿液中發現的發光元素

已對照來源· 版本 2026-10-18

phosphoros 字源與金星的古稱(CIAAW、LANL)、1669 年 Brand 從尿液中分離、多達 60 桶尿液、今日主要取自磷酸鹽礦、三種主要同素異形體、白磷有毒會自燃需存於水中、加熱至 250 °C 或照射陽光得到無毒紅磷、紅磷用於安全火柴與煙火、黑磷無重要商業用途(Jefferson Lab)、細胞原生質神經組織與骨骼的必要成分、肥料需求使磷酸鹽產量創紀錄(LANL),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。註:Brand 的身分 CIAAW 寫商人、Jefferson Lab 寫醫師與煉金術士,本文不寫職業。

磷的名字來自希臘文 phosphoros,意思是「帶來光明」,因為它能在黑暗中發光。這也是古人對清晨出現的金星的稱呼。

六十桶尿

1669 年,德國的 Hennig Brand 首次分離出磷。根據 Jefferson Lab 的記載,他把多達 60 桶的尿液煮沸、過濾並反覆處理,才得到這種元素。幸好今天的磷主要從磷酸鹽礦中取得。

白磷、紅磷與黑磷

磷有白磷、紅磷與黑磷等同素異形體。白磷有毒,接觸空氣就可能自燃,必須保存在水中;把白磷加熱到 250 °C 或照射陽光,可以得到無毒、較安全的紅磷,用於安全火柴與煙火。黑磷最不活潑,目前沒有重要的商業用途。

生命不可缺少

磷是所有細胞原生質、神經組織與骨骼的必要成分。全球對肥料的需求,曾讓磷酸鹽的產量創下紀錄。

延伸思考白磷和紅磷都只由磷原子組成,為什麼一個會自燃而且有毒,另一個卻相對安全?

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參考來源

  1. PubChem Element: Phosphorus(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18