3 概述
Pi（phosphorus）是人體必需常量元素之一[1]。Pi與鈣結合構成骨骼和牙齒；參與物質代謝，維持機體的酸堿平衡[1]。正常飲食可獲得足夠的Pi[1]。
4 Pi的特性
總體特性原子屬性物理屬性其他性質穩定的同位素在沒有特別注明的情況下使用的是
國際標準基準單位單位和標準氣溫和氣壓
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| 名稱, 符號, 序號 | Pi、P、15 | ||||||||||||
| 系列 | 非金屬 | ||||||||||||
| 族, 周期, 元素分區 | 15族（VA）, 3, p | ||||||||||||
| 密度、硬度 | 白Pi： 1823 kg/m3，NA 紅Pi： 2340 kg/m3，NA 黑Pi： 2670 kg/m3，NA | ||||||||||||
| 顏色和外表 | 無色 / 紅色 / 銀白色 | ||||||||||||
| 地殼含量 | 0.09 % | ||||||||||||
| 原子量 | 30.973762（2）原子量單位 | ||||||||||||
| 原子半徑 （計算值） | 100（98）pm | ||||||||||||
| 共價半徑 | 106 pm | ||||||||||||
| 范德華半徑 | 180 pm | ||||||||||||
| 價電子排布 | [氖]3s23p3 | ||||||||||||
| 電子在每能級的排布 | 2，8，5 | ||||||||||||
| 氧化價（氧化物） | ±3，5，4（弱酸性） | ||||||||||||
| 晶體結構 | 單斜晶體 | ||||||||||||
| 物質狀態 | 固態 | ||||||||||||
| 熔點 | 317.3 K（44.2 °C） | ||||||||||||
| 沸點 | 550 K （277 °C） | ||||||||||||
| 摩爾體積 | 17.02×10-6m3/mol | ||||||||||||
| 汽化熱 | 12.129 kJ/mol | ||||||||||||
| 熔化熱 | 0.657 kJ/mol | ||||||||||||
| 蒸氣壓 | 20.8 帕（294K） | ||||||||||||
| 聲速 | 無數據 | ||||||||||||
| 電負性 | 2.19（鮑林標度） | ||||||||||||
| 比熱 | 1040 J/（kg·K） | ||||||||||||
| 電導率 | 1.0×10-9/（米歐姆） | ||||||||||||
| 熱導率 | 0.235 W/（m·K） | ||||||||||||
| 第一電離能 | 1011.8 kJ/mol | ||||||||||||
| 第二電離能 | 1907 kJ/mol | ||||||||||||
| 第三電離能 | 2914.1 kJ/mol | ||||||||||||
| 第四電離能 | 4963.6 kJ/mol | ||||||||||||
| 第五電離能 | 6273.9 kJ/mol | ||||||||||||
| 同位素豐度半衰期衰變模式衰變能量 MeV衰變產物
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5 性狀
Pi的是一種易起化學反應的、有毒的氮族非金屬元素。它的化學反應活性和毒性取決于形態不同而有所區別。
5.1 單質Pi的同素異形體
黑Pi（金屬Pi） 化學結構類似石墨，因此可導電。 化學式一般寫為P。 深黑色粉末 白Pi（黃Pi） 化學式：P4 淡黃蠟似半透明可結晶的固體，于黑暗中能發光。有特臭，劇毒。比重1.83，熔點44.4，沸點287度。 紅Pi（赤Pi） 化學結構為巨型共價分子。 化學式一般寫為P。 鮮紅色粉末，無毒，比重2.296，熔點725度，是黃Pi于壓力下惰氣中加熱8-10日而成 紫Pi 化學結構為層狀，但與黑Pi不同。 化學式一般寫為P。
6 Pi元素的發現
在化學史上第一個發現Pi元素的人，當推十七世紀的一個德國漢堡商人波蘭特（Henning·Brand，約1630年~約1710年）。他是一個相信煉金術的人，由于他曾聽傳說從尿里可以制得“金屬之王”黃金，于是抱著圖謀發財的目的，便用尿作了大量實驗。1669年，他在一次實驗中，將砂、木炭、石灰等和尿混合，加熱蒸餾，雖沒有得到黃金，而竟意外地得到一種十分美麗的物質，它色白質軟，能在黑暗的地方放出閃爍的亮光，于是波蘭特給它取了個名字，叫“冷光”，這就是今日稱之為白Pi的物質。波蘭特對制Pi之法，起初極守秘密，不過，他發現這種新物質的消息立刻傳遍了德國。
德國化學家孔克爾曾用盡種種方法想打聽出這一秘密的制法，終于探知這種所謂發光的物質，是由尿里提取出來的，于是他也開始用尿做試驗，經過苦心摸索，終于在1678年也告成功。他是把新鮮的尿蒸餾，待蒸到水分快干時，取出黑色殘渣，放置在地窯里，使它腐爛，經過數日后，他將黑色殘渣取出，與兩倍于“尿渣”重的細砂混合。一起放置在曲頸瓶中，加熱蒸餾，瓶頸則接連盛水的收容器。起初用微火加熱，繼用大火干餾，及至尿中的揮發性物質完全蒸發后，Pi就在收容器中凝結成為白色蠟狀的固體。后來，他為介紹Pi，曾寫過一本書，名叫《論奇異的Pi質及其發光丸》。
在Pi元素的發現上，英國化學家波義爾差不多與孔克爾同時，用與他相近的方法也制得了Pi。波義爾的學生漢克維茨（Codfrey·Hanckwitz）曾用這種方法在英國制得較大量的Pi，作為商品運到歐洲其他國家出售。他在1733年曾發表論文，介紹制Pi的方法，不過說得十分含糊，以后，又有人從動物骨質中發現了Pi。
7 Pi元素的名稱由來
由于單質Pi在空氣中會自燃而發光，因此在英語中，Pi來源于希臘語中的Phosphoros，原指“啟明星”，意為“光亮”。而在中文里，Pi的本義是薄石。
8 Pi在自然界的分布
Pi在地殼中的含量為0.09%。Pi不以單質存在，通常在Pi酸鹽中天然存在，尤其是Pi灰石。Pi也存在于生物體當中，是原生質的基本成分。
9 Pi的制備
Pi的現代制法是將Pi酸鈣與砂（主要成分為二氧化硅）及焦炭一起放在電爐中加熱。為使反應式易于理解，可寫成兩步如下：
Ca3（PO4）2+3SiO2=3CaSiO3+P2O5P2O5+5C=2P+5CO
10 Pi的同位素
已發現Pi的同位素共有13種，包括Pi27至Pi39，其中只有Pi31是穩定的，其他同位素都帶有放射性。
11 Pi的含氧酸
Pi有5種比較重要的含氧酸:
| Pi酸（正Pi酸） | H3PO4 | +５ |  | ３ |
| 焦Pi酸 | H4P2O7 | +5 | OH OH | | O = P - O - P = O | | OH OH | 4 |
| 偏Pi酸 | HPO3 | +5 | O \ P - OH // O | 1 |
| 亞Pi酸 | H3PO3 | +3 | OH | H - P = O | OH | 2 |
| 次Pi酸 | H3PO2 | +1 | OH | H - P = O | H | 1 |
用途
Pi可用于安全火柴、煙花、燃燒彈和化肥，還可以保護金屬表面免于腐蝕。
Pi酸的用途也十分廣泛。
12 人體中Pi的含量
Pi占人體重的0.8%～1.1%，其中80%～90%與鈣結合共存于骨骼和牙齒中，其余的以Pi脂、Pi蛋白、Pi酸鹽的形式存在于細胞和血液中。正常成年人體內Pi的總含量約為400～800g；血中Pi的濃度為0.79～1.61mmol/L，兒童血Pi濃度稍高，為1.29～1.94mmol/L[2][3]。
Pi是骨骼和牙齒的構成材料之一。Pi能保持人體內代謝平衡，在調節能量代謝過程中發揮重要作用。它是生命物質核苷酸的基本成分。它參與體內的酸堿平衡的調節，參與體內脂肪的代謝。
13 Pi的吸收與代謝
Pi在小腸內吸收，食物中多余的Pi經糞便排出，體內多余的Pi從尿中排出（普通人海天從尿中排出0.6～1克Pi）。食物中鋁和鐵的含量過多會妨礙Pi的吸收[3]。
14 Pi的生理作用
Pi的生理作用是與鈣結合，使牙齒、骨骼堅硬，參與糖的代謝，脂肪的轉運，能量轉化，維持細胞酸堿度的穩定。一般含鈣多的食物含Pi也多。
Pi缺乏可以出現低Pi血癥，引起紅細胞、白細胞、血小板的異常，軟骨病。Pi過多將導致高Pi血癥，使血液中血鈣降低導致骨質疏松。
15 人體對Pi的每日需要量
每日需要量，成人800毫克，孕婦或哺乳婦女1200毫克，嬰兒240～360毫克，兒童800～1200毫克。
16 Pi中毒
Pi的用途甚廣，在制造火柴、焰火、爆竹、信號彈、某些合成染料、人造Pi肥、殺蟲劑、滅鼠藥及醫療用藥中，均應用Pi。舊式火柴頭藥含有黃Pi，劇毒。目前生產的日用火柴頭藥內無Pi，但在有些火柴盒的邊藥中含赤Pi40%左右。任何地方都可擦燃的硫化Pi火柴的頭藥內含有三硫化四Pi（P4S3）10%左右，有毒。多由于誤服含Pi的滅鼠藥如Pi化鋅所致，偶由吞食含黃Pi的火柴頭引起；若多次嚼食含Pi化物或赤Pi的火柴盒邊，亦可出現中毒癥狀，赤Pi中一般含有0.6%～1%黃Pi。由于吸入黃Pi煙霧或Pi化氫中毒者甚少。[4]
16.1 毒理作用
黃Pi毒性甚劇，對成人的最小致死量約為60～100mg，Pi化鋅的致死量約為40mg/kg。
黃Pi進入人體后，其毒理作用為破壞細胞內酶的功能，主要造成肝、心、腎等實質臟器的損害，引起上述臟器及橫紋肌等脂肪變性，外周循環衰竭，骨骼脫鈣及出血等。此外，黃Pi對皮膚及黏膜均可引起強烈的灼傷和腐蝕，并可通過創面吸收中毒。
Pi化鋅進入體內與胃酸作用后產生Pi化氫和氯化鋅，二者對胃腸道黏膜有刺激和腐蝕作用，引起炎癥、充血、潰瘍和出血等。其所產生的Pi化氫還作用于細胞酶，影響細胞代謝， 使細胞發生內窒息，以致中樞神經、呼吸、心血管系統及肝、腎功能均受影響，而以中樞神經系統受害最早亦最重。
16.2 臨床表現
誤食含黃Pi的火柴頭或其他含Pi制劑后半小時至數小時內，患者口腔、食道和胃內有燒灼樣疼痛，并出現惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，嘔吐物及糞便有大蒜臭味，在黑暗處可見熒光。輕癥可于1周內逐漸恢復。重癥患者的嘔吐物和糞便帶血，甚至大量嘔血，可于1～2d內出現昏迷、休克，導致死亡。若誤服量甚大時，可以迅速發生休克而無明顯的嘔吐、腹痛和腹瀉。部分患者可在1～3d的癥狀好轉后出現吸收中毒的癥狀，再度吐、瀉、腹痛，吐、瀉物可為血性，肝臟腫大，黃疸，鼻出血及皮下出血，嚴重者發生呼吸困難、痙攣、肝、腎衰竭，譫妄，血壓下降，昏迷等，可在1～3周內死亡。少數患者的食管或胃腸因腐蝕導致穿孔。
誤食Pi化物（如Pi化鋅等）后，除出現胃腸道癥狀外，較快發生肺水腫、黃疸等，同時可有神經系統癥狀如頭暈、全身麻木、抽搐、神志模糊、昏迷以及循環系統癥狀如心悸、血壓降低、心律緩慢及心肌損害等。
若吸人大量黃Pi煙霧或Pi化氫，患者在十幾分鐘內即有呼吸困難，繼后發生肺水腫等癥狀，可于短期內死亡。
16.3 實驗室檢查
嘔吐物及糞便中可檢出Pi，在夜間或暗處可發Pi光。血液檢查可有白細胞及血小板減少、血糖降低、膽固醇、膽紅素、Pi、鈣等增加，凝血酶原降低，出、凝血時間延長。尿量少，可出現蛋白、紅細胞及管型等。[4]
16.4 治療
Pi中毒的治療措施為[5]：
口服中毒而無胃出血者在5h內均須立即用1：5000高錳酸鉀溶液或0.1%硫酸銅溶液小心洗胃，直至洗出液澄清而無蒜臭味為止；若無法立即洗胃，則可內服0.5%硫酸銅溶液適量（成人4ml，小兒酌減），15min/次，共服2～3次或至發生嘔吐為止（昏迷患者仍應洗胃）。必須注意所用硫酸銅溶液不可過濃、過多，洗胃液出入量應大致相等，防止發生銅中毒。亦可先灌注適量液體石蠟于胃中，再以大量清水洗胃。洗胃后連續數日給予硫酸鈉或液體石蠟等瀉劑，因吞服黃Pi后2～3d，糞便中仍可檢出該類毒物。禁用硫酸鎂，因其可與氯化鋅（Pi化鋅在胃內遇酸后生成物之一）起作用后生成鹵堿，引起中毒。液體石蠟可使Pi溶解于其中而被瀉出，且不為胃腸道吸收。勿用其他油類及含脂肪的物質如牛奶等，以防促進Pi的吸收。靜脈注射適量50%葡萄糖溶液和大量維生素C以及保肝藥物。嚴重患者可加用換血療法。有出血現象時，根據病情選用維生素K、對羧基節胺及其他止血藥物。余為輸液、維持營養和對癥處理。
若為吸入黃Pi煙霧或Pi化氫中毒，迅速將患者移至新鮮空氣處，更換污染衣服；皮膚若被沾染，立即選用1%硫酸銅溶液、2%碳酸氫鈉溶液或2%過氧化氫溶液沖洗皮膚；其他為搶救肺水腫，并按上述有關項目處理。
16.5 預防
勿讓小兒玩耍火柴。滅鼠藥物應作標記，晚上放在鼠洞旁，白天拿掉，以免小兒撿食誤服；不用的滅鼠藥須妥為收藏。教育小兒勿到用Pi化氫等熏蒸的場所玩耍。[6]
17 血液中Pi的醫學檢查
17.1 Pi的別名
磷
17.2 正常值
兒童1.45～2.10mmol／L ;成人0.97～1.45mmol／L; ＞60歲 男0.74～1.20mmol／L 女0.90～1.32mmol／L 。
17.3 化驗結果意義
增加：多發性骨髓瘤，糖尿病酮癥酸中毒治療前，乳酸性酸中毒，腎衰，甲旁減，骨折愈合期，肢端肥大癥，維生素Ｄ中毒等。
減低：維生素Ｄ缺乏，高胰島素血癥，兒童侏儒癥，脂痢，甲旁亢，輸入大量葡萄糖后等。
17.4 化驗取材
血液
17.5 化驗方法
17.6 化驗類別
血液檢查 > 電解質及無機元素檢測
17.7 參考資料
《新編臨床檢驗與檢查手冊》、《新編化驗員工作手冊》
17.8 相關疾病
兒童侏儒癥 乳酸性酸中毒
18 參考資料
- ^ [1] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.WS/T 476—2015 營養名詞術語[Z].2015-12-29.
- ^ [2] 周夢圣主編.生物化學[M].上海：上海科學技術出版社，1995：280-283.
- ^ [3] 高崇新等編著. 養生保健湯茶譜[M].北京：中國林業出版社，2004：297.
- ^ [4] 張彧主編.急性中毒[M].西安：第四軍醫大學出版社，2008：343.
- ^ [5] 張彧主編.急性中毒[M].西安：第四軍醫大學出版社，2008：343-344.
- ^ [6] 張彧主編.急性中毒[M].西安：第四軍醫大學出版社，2008：344.
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