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鹤山市荣峰工业气体
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公元1771年秋季的一天,瑞典化学家舍勒在实验室用猪尿泡做了一个研究燃烧现象的实验。他把硝石(**纳)和矾油(浓硫酸)放入曲颈甑里进行高温蒸馏,并用盛石灰水的猪尿泡吸引放出来的棕色气体。他无意中把点燃的小蜡烛伸进猪尿泡里,可是烛火不但没有熄灭,反而发出耀眼的光芒。
“这种气体也能燃烧?”他苦苦思索,反复试验,结果都一样。于是他得出一个结论:猪尿泡里还有一种未知气体。
舍勒继续用其他药品进行实验,如加热硝石、把二氧化锰与浓硫酸混合加热,都可以制出使点燃的蜡烛发出更亮光芒的神秘气体。经验丰富的他把这种气体取名“火空气”。接着,他通过无数次实验发现,空气中的“火空气”体积占了五分之一。
舍勒隐隐感觉“火空气”的产生与流行的燃素学说是不同的两个概念,弄清“火空气”或许可以解决燃烧的本质问题。弄清燃烧的本质,将对蓬勃发展的冶金工业和化学工业起到巨大的推动作用。舍勒虽然对燃素学说有一丝怀疑,但由于没有明显的证据,便仍按旧学说把燃烧解释为空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程。
那么,燃素学说到底是怎么回事呢?什么又是燃素呢?这要回到半个多世纪前。
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公元1703年,德国的两位医生贝歇尔(注一)和斯塔尔(注二)由于工作需要,对燃烧现象进行反复观察和研究后,提出一种新的燃烧理论——燃素学说。
他们认为,一切可燃物如木材、磷、硫等含有燃素,不可燃物如石块、黄金皆不含燃素;可燃物燃烧时发出光和热,燃素也从中逸出。他们依此得到一个数学公式:
可燃物-燃素=灰烬
用这个公式可以轻而易举地解释许多关于燃烧的化学现象,比如纸张、木材、油类之所以易燃,是因为它们都含有大量燃素。物质含的燃素越多,燃烧就越旺,油类的燃素多,所以比纸张、木材烧得更剧烈。石头、黄金等固体不含燃素,所以不能燃烧。
当时,燃素不能解释的问题就是,金属灼烧后质量会增加。尽管如此,后续的许多科学家还是相信这种看似合理的燃素学说。
舍勒虽然“当真理碰到鼻尖上的时候还是没有得到真理”(恩格斯语),但他的实验引起另一位科学家的注意。这位科学家就是法国的拉瓦锡。拉瓦锡多次研究舍勒“猪尿泡里有火气”的实验后,结合自己曾经做过的锡和铅在空气中加热质量增加的实验,发现“火气”可能就是一种纯燃素。为此,经过多天的周密思考,他设计了一个具有划时代意义的新实验。
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“我终于弄清了!”拉瓦锡兴奋地叫出声来。经过冷静的思考,他得出两个结论:
一、 这是一种可供动物呼吸,助燃烧的无色未知气 |
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