五氧化二磷

无机化合物

五氧化二磷（phosphorus pentoxide），化学式为P2O5，又名磷酸酐、无水磷酸、五氧化磷。是⼀种纯净的白色粉末状固体，在纯度不足时为黄色粉末。具有特殊的刺激性气味。

物质结构

五氧化二磷化学式为P2O5，是由4个磷氧四面体组成的。这些四面体通过共享氧原子相互连接，形成了一个稠环结构。

五氧化二磷存在三种不同的结构：h型、o型和o'型。

h型P4O10（结构如图1.1所示）是由离散的P4O10分子形成的六边形结构。每个磷原子与四个氧原子形成四个PO4四面体，然后通过六个氧原子形成的键桥连接四个磷原子，磷原子与氧原子的连接方式类似于钻石的结晶结构。

o型P2O5（结构如图1.2所示）具有斜方形结构，每个PO4四面体的其中三个角都与相邻的PO4共享，并沿c轴螺旋运行。每个磷原子与三个氧原子和一个磷原子相连，而每个氧原子都与两个磷原子相连。

o'型P2O5（结构如图1.3所示）是一个无限的二维表，相连接的PO4彼此有两个面互相平行。每个磷原子与三个氧原子和一个磷原子相连，而每个氧原子都与两个磷原子相连。

三种结构中，氧原子始终作为PO4的终端，因此o型和o'型的P—O键长度较短于h型的键桥长度。五氧化二磷在固态时还具有吸湿性，能吸收空气中的水分而发生潮解。

五氧化二磷的三种结构之间可以通过加热处理进行转换。h型P2O5在400℃下加热2小时可以被转化为o型P2O5。而o'型P2O5则是在450℃下加热24小时后制得的。在一定条件下，o型P2O5也可以转换为h型P2O5。

理化性质

物理性质

化学性质

五氧化二磷溶于水，并与水反应，先形成偏磷酸，继之为焦磷酸，最后形成正磷酸。

与冷水反应：

与热水反应：

五氧化二磷对水有很强的亲和力，甚至可以从许多化合物中夺取化合态水，如使硝酸、硫酸等脱水。

与硫酸反应：

五氧化二磷与碱性氧化物反应生成磷酸盐。

五氧化二磷受热或遇水分解放出有毒的腐蚀性烟气。

五氧化二磷具有强腐蚀性。

参考资料：

制备方法

制备五氧化二磷，需要将磷矿石、焦皮和硅砂等与适量的铁屑混合在一起。混合均匀后，投入到熔矿炉中。在高温下，通入650℃左右的热风，使白磷充分燃烧。经过一段时间的反应，燃烧后的产物会被捕集起来，便可得到五氧化二磷。过程中需控制反应条件和温度，以确保产物的质量和纯度。

将白磷在干燥空气中燃烧而得到五氧化二磷是最为简便的方法。

P2O5由白磷在充足氧气下燃烧生成。

应用领域

五氧化二磷主要用作气体和液体的干燥剂、有机合成的脱水剂、涤纶树脂的防静电剂、药品和糖的精制剂，也是制取高纯度磷酸、磷酸盐、磷化物及磷酸酯的母体原料，还可用于五氧化二磷溶胶及以H型为主的气溶胶的制造。用于制造光学玻璃、透紫外线玻璃、隔热玻璃、微晶玻璃和乳浊玻璃等，以提高玻璃的色散系数和透过紫外线的能力。

在巴以冲突中的白磷弹燃烧也会产生剧毒的五氧化二磷浓烟，被吸入会腐蚀呼吸道，可能导致窒息和永久性呼吸系统损伤。因此，国际法体系对白磷弹的使用有严格限制。

安全事宜

五氧化二磷是具有强烈的腐蚀性。接触水时，会释放出大量的热量并分解，产生有毒和腐蚀性的气体。这些气体会对人体产生伤害，还会对皮肤和眼睛造成刺激和伤害。五氧化二磷在与有机物接触时，可能会引发燃烧，并释放出更多的热量和有毒气体，会引起火灾和烧伤等危险情况。

美国国家消防局（NFPA）在《国家消防法》第704条中规定，五氧化二磷属于危险材料，适用于识别与材料相关危险的系统。该系统的开发主要考虑了消防机构的需求，但它对任何人都有价值，包括参加化学实验室课程的人，他们需要处理潜在危险的材料。

参考资料：NFPA 704

毒性概述

五氧化二磷是一级无机酸性腐蚀品，具有强烈的刺激和腐蚀作用。它的蒸气和粉尘能够刺激人体的眼、口黏膜及呼吸系统，导致呼吸困难，严重者甚至会引起中毒性肺炎和肺水肿。长期接触五氧化二磷还可能引起慢性呼吸道疾病。五氧化二磷对人体皮肤的刺激和腐蚀作用也很明显。接触五氧化二磷的皮肤会出现疼痛、瘙痒和红肿等症状，严重者可能导致皮肤溃疡和坏死。

五氧化二磷有时还会含有游离磷。如果摄入或吸入过多的磷，可能会导致磷中毒。磷中毒的症状包括恶心、呕吐、腹泻、头痛、呼吸困难等，严重者甚至可能导致死亡。

应急处理

隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴好防毒面具，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物，勿使泄漏物与可燃物质（木材、纸、油等）接触，禁止向泄漏物直接喷水，更不要让水进入包装容器内。小心扫起，以少量加入大量水中，调节至中性，再放入废水系统。如果大量泄漏，在技术人员指导下清除。

灭火剂：沙土、干粉。禁止用水。

如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游用户，通知地方卫生、消防官员和污染控制部门。在安全防爆距离以外，使用雾状水冷却暴露的容器。

皮肤接触：尽快用软纸或棉花等擦去毒物，继之用3%碳酸氢钠液浸泡。然后用水彻底冲洗，就医。脱去并隔离被污染的衣服和鞋。对少量皮肤接触，避免将物质播散面积扩大。在医生指导下擦去皮肤已凝固的熔融物。注意患者保暖并且保持安静。吸入、食入或皮肤接触该物质可引起迟发反应。确保医务人员了解该物质相关的个体防护知识，注意自身防护。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。如果呼吸困难，给予吸氧。如果患者食入或吸入该物质不要用口对口进行人工呼吸，可用单向阀小型呼吸器或其他适当的医疗呼吸器。

食入：误服者立即漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

储存于干燥清洁的仓间内。相对湿度保持在75%以下。远离火种、热源。包装必须密封，切勿受潮。应与易燃、可燃物，碱类等分开存放。不可混储混运。分装和搬运作业要注意个人防护。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。雨天不宜运输。废弃：处置前参阅国家和地方有关法规。用安全掩埋法处置。

相关案例：2023年9月，龙游县应急管理局执法人员在检查浙江龙游某化工有限公司时发现，该公司原料中间库存放了五氧化二磷2吨，但未按规定粘贴危化品安全周知卡和安全技术说明书、安全标签。这违反了《危险化学品安全管理条例》的第七十八条第（八）项规定。因此，龙游县应急管理局对该公司的违法行为处以罚款人民币3万元。另外，该公司的现场负责人石某因未及时排查生产安全事故隐患、未履行安全生产管理职责，触犯了《中华人民共和国安全生产法》的第二十五条第（五）项规定。因此，龙游县应急管理局对石某处以罚款人民币1万元的行政处罚。

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