拉瓦錫(4)〈近代化學之父〉  江銘輝  五夢網

十六、拉瓦錫改進實驗

在送走客人後，拉瓦錫立即運用倍數更大的凸透鏡，來重複 普里斯特利的實驗。                        

但他並不是簡單地重複別人的實驗，他有自己的一套設想。他把定量的水銀放入一個曲頸長彎嘴瓶，瓶嘴的一端伸到蓋在下的另一個水銀槽裡，然後用炭火連續對這隻曲嘴瓶加熱12個晝夜。

這時瓶裡的水銀變成了紅色粉末(水銀煅灰)。而鐘罩裡的空氣少了分之一，拉瓦錫用燃燒著的木片伸進鐘罩裡，發現木片馬上熄滅。說明，鐘罩裡消失的1/5 氣體，在燃燒時已被曲頸頸瓶吸收過去，將水銀燃燒成水銀鍛灰(紅色粉末)(圖5)。

圖5：拉瓦錫燃燒實驗的裝置(曲頸瓶與玻璃鐘罩)，汞與氧結合成氧化汞。(作者：erivative work: Cdang (talk)；Hidrogenexp2.gif: Mme Lavoisier, uploaded by User:HappyApple)

接著拉瓦錫稱了紅色粉末的重量，又再放回曲頸瓶中，同時排出了鐘罩裡所有的氣體，然後用一塊凸透鏡聚集陽光加熱瓶裡的紅色粉末，結果紅色粉末開始放出氣體，通過長彎嘴進入鐘罩，拉瓦錫果真也收集到了(圖6)。

圖6：拉瓦錫將陽光聚集分解氧化汞，得到氧。

這樣，拉瓦錫終於將這種被吸收的空氣給分解出來。這種空氣就是我們今天所說的氧，按體積來說，空氣中含有21%的氧，即約1/5的氧氣。而78%的氮，其它還有少量的二氧化碳，水蒸汽等等。

十七、命名為氧

拉瓦錫發現這種燃燒要素時，也發現這種氣體對所有生物是必需的，他也發現所有酸都含有此物質，因此根據希臘文用酸的字〝oxys〞，加上字尾〝gene〞，將它命名叫〝oxygen〞，也就是中文的氧。

十八、燃燒通論

拉瓦錫對自己燃燒實驗十分慎重，在以後的幾年裡又作了大量的燃燒實驗，並對燃燒生存和剩餘的氣體部認真研究。在對這些實驗結果進行綜合分析之後，1777年9月15日，拉瓦錫向科學院提出《燃燒通論》報告( Memoir on Combustion in General)，建立了燃燒作用的氧化學說。

報告中指出:物體只有在氧存在時燃燒，並放出光和熱，物質在燃燒時吸收了氧，增加的重量正好是吸收氧的重量;一般可燃的非金屬物質燃燒後通常變為酸性氧化物，溶於水變為酸，一切酸中都含氧。而金屬燃燒後變為金屬氧化物。

十九、氫的發現

1781年普里斯特利在瓶中爆炸可燃空氣 (即氫氣)與脫燃素空氣(即氧)混合時，發現爆炸後氣體耗盡，瓶中只剩下露水，他感到奇怪，把這一實驗情況告訴了發明家瓦特  (Watt)和卡文迪許，他們也對此產生興趣並進行研究。卡文迪許定量地重複了上述實驗。發現一個體積的脫燃素空氣(氧)恰好與2.02個體積的可燃空氣結合生成水。對此，卡艾迪許力圖用燃素說的觀點來解釋，但他無法說很清楚。

1783年6月卡文迪許的實驗助手布拉格登(Blagden)訪問巴黎，他將此項實驗告訴了拉瓦錫，拉瓦錫原先認為氫氣在氧氣中燃燒得到的是一種酸，他曾尋找過這種酸，但一直沒有成功，聽了布拉格登的介紹，他立即進行了粗糙的跟蹤實驗。在實驗結束的就匆匆忙忙地向科學院提交了論文。在論文中他明確指出:水不是元素，而是由氧元素和氫元素化合而成。由此引見，發現水的組成雖不是拉瓦錫，但最早給予正確解釋的卻是他，1784年拉瓦錫進一步作了分解水的實驗，他在熾熱的鐵管中，一點點滴人水珠，使水分解，氧與鐵管中的鐵化合成氧化鐵，而氫氣在鐵管的另一端被捕集。

拉瓦錫是在1783年完成將水分解成氫和氧的實驗，他把物質燃燒的秘密揭開了，也證實金屬氧化物是氧和金屬的結合，與燃素無關，從而燃素說被徹底推翻。

1787年拉瓦節正式將氫命名為「hydrogen」(希臘文的意思是產生水的元素)。中文原譯稱「輕氣」，後取「輕」之形聲而創新字為「氫」，日文與韓文則稱氫為「水素」。