拉瓦锡的“上等纯空气”

2015/1/28 9:27:00作者:佚名来源:网络查看评论0条)字号:

    拉瓦锡是法国著名的化学家。1772年2月的一个晚上,当选为科学院士不久的拉瓦锡和另一位科学院士马凯尔在一起讨论燃烧过程。他们在谈话中提到,最近有人发表文章说,在高温下灼烧的金刚石会消失得无影无踪。这一奇怪的现象使他们两人发生了兴趣。物质燃烧后总会形成灰渣的,而金刚石灼烧后,却一点灰也没有,这是怎么回事呢?拉瓦锡首先想到是周围空气对燃烧产生的影响。第二天,拉瓦锡带来了几块金刚石,马凯尔用石墨制成很稠的软膏。他们把小小的金刚石涂上厚厚的一层石墨膏,使它和空气隔开,然后加热灼烧。小黑球像炉子里的炭一样很快就烧红了,而且开始发光。过了几个小时,这两位科学家使小球冷却,剥掉涂料,却惊奇地看到金刚石完整无缺。实验验证了拉瓦锡的推断:金刚石的消失和空气有关,也许它们在燃烧时与空气结合在一起了。

    此后,拉瓦锡着手对燃烧问题进行深入的研究。他用磷来做实验:磷在空气中燃烧时,他成功地收集到磷燃烧时冒出的白烟。拉瓦锡用天平称出了它们的重量,烟重于原来的磷。“磷与空气化合了!”拉瓦锡惊呼起来。

    为了搞清磷与多大量的空气化合,他又设计了让磷在密封的器皿里燃烧的实验。经过反复的实验,拉瓦锡证明:磷仅与1/5的空气化合。他把这部分空气叫做“上等纯空气”。此后,他又研究了硫的燃烧。硫燃烧时也是只和1/5的空气化合。

    1774年,他用锡和铅做了著名的金属锻烧实验。他把准确称量过的锡和铅分别放入曲颈瓶中,封闭后,准确称金属和瓶的总重量,然后加热,使铅、锡变成灰烬。他发现加热前后总重量没有变化,但是金属经锻烧后重量增加了,这说明所增加的重量并非来自火中,也不是来自瓶外的任何物质,只能是金属结合了瓶中空气里的“上等纯空气”。同时,他还发现,把瓶子打开时,空气冲进去,瓶和金属锻灰的总重量增加了,所增加的总重量和金属锻烧后增加的重量恰好相等。他想方设法从金属锻灰中直接分解出这种“上等纯空气”,然而他首次实验并没有成功。

    正当拉瓦锡遇到困难时,恰好另一化学家普利斯特里在这年8月,用聚光镜聚集阳光,使汞锻灰(氧化汞)发生分解,得到一种有很强助燃能力的气体。他把这一实验的方法和结果告诉了拉瓦锡,使拉瓦锡受到很大启发。后来,他重复了普利斯特里的实验,并把所得的这种比普通空气更能助燃、助呼吸的“上等纯空气”命名为“氧”。

    氧的发现,终于使燃烧的秘密大白于天下。物质在空气中燃烧原来是在加热或点燃的情况下,和空气中的氧气发生了化合反应。金属锻烧生成了金属化合物,所以质量增大,金刚石燃烧生成了二氧化碳气体,所以“消失”了。

    1777年,拉瓦锡最终确立了燃烧作用的氧化学说,彻底推翻了“燃素”学说,引起了化学史上的一场革命。但令人遗憾的是,拉瓦锡本人却被另一场革命推上了断头台。

 

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