拉瓦锡(4)〈近代化学之父〉  江铭辉  五梦网

十六、拉瓦锡改进实验

在送走客人后，拉瓦锡立即运用倍数更大的凸透镜，来重复 普里斯特利的实验。                        

但他并不是简单地重复别人的实验，他有自己的一套设想。他把定量的水银放入一个曲颈长弯嘴瓶，瓶嘴的一端伸到盖在下的另一个水银槽里，然后用炭火连续对这只曲嘴瓶加热12个昼夜。

这时瓶里的水银变成了红色粉末(水银煅灰)。而钟罩里的空气少了分之一，拉瓦锡用燃烧着的木片伸进钟罩里，发现木片马上熄灭。说明，钟罩里消失的1/5 气体，在燃烧时已被曲颈颈瓶吸收过去，将水银燃烧成水银锻灰(红色粉末)(图5)。

图5：拉瓦锡燃烧实验的装置(曲颈瓶与玻璃钟罩)，汞与氧结合成氧化汞。(作者：erivative work: Cdang (talk)；Hidrogenexp2.gif: Mme Lavoisier, uploaded by User:HappyApple)

接着拉瓦锡称了红色粉末的重量，又再放回曲颈瓶中，同时排出了钟罩里所有的气体，然后用一块凸透镜聚集阳光加热瓶里的红色粉末，结果红色粉末开始放出气体，通过长弯嘴进入钟罩，拉瓦锡果真也收集到了(图6)。

图6：拉瓦锡将阳光聚集分解氧化汞，得到氧。

这样，拉瓦锡终于将这种被吸收的空气给分解出来。这种空气就是我们今天所说的氧，按体积来说，空气中含有21%的氧，即约1/5的氧气。而78%的氮，其它还有少量的二氧化碳，水蒸汽等等。

十七、命名为氧

拉瓦锡发现这种燃烧要素时，也发现这种气体对所有生物是必需的，他也发现所有酸都含有此物质，因此根据希腊文用酸的字〝oxys〞，加上字尾〝gene〞，将它命名叫〝oxygen〞，也就是中文的氧。

十八、燃烧通论

拉瓦锡对自己燃烧实验十分慎重，在以后的几年里又作了大量的燃烧实验，并对燃烧生存和剩余的气体部认真研究。在对这些实验结果进行综合分析之后，1777年9月15日，拉瓦锡向科学院提出《燃烧通论》报告( Memoir on Combustion in General)，建立了燃烧作用的氧化学说。

报告中指出:物体只有在氧存在时燃烧，并放出光和热，物质在燃烧时吸收了氧，增加的重量正好是吸收氧的重量;一般可燃的非金属物质燃烧后通常变为酸性氧化物，溶于水变为酸，一切酸中都含氧。而金属燃烧后变为金属氧化物。

十九、氢的发现

1781年普里斯特利在瓶中爆炸可燃空气 (即氢气)与脱燃素空气(即氧)混合时，发现爆炸后气体耗尽，瓶中只剩下露水，他感到奇怪，把这一实验情况告诉了发明家瓦特  (Watt)和卡文迪许，他们也对此产生兴趣并进行研究。卡文迪许定量地重复了上述实验。发现一个体积的脱燃素空气(氧)恰好与2.02个体积的可燃空气结合生成水。对此，卡艾迪许力图用燃素说的观点来解释，但他无法说很清楚。

1783年6月卡文迪许的实验助手布拉格登(Blagden)访问巴黎，他将此项实验告诉了拉瓦锡，拉瓦锡原先认为氢气在氧气中燃烧得到的是一种酸，他曾寻找过这种酸，但一直没有成功，听了布拉格登的介绍，他立即进行了粗糙的跟踪实验。在实验结束的就匆匆忙忙地向科学院提交了论文。在论文中他明确指出:水不是元素，而是由氧元素和氢元素化合而成。由此引见，发现水的组成虽不是拉瓦锡，但最早给予正确解释的却是他，1784年拉瓦锡进一步作了分解水的实验，他在炽热的铁管中，一点点滴人水珠，使水分解，氧与铁管中的铁化合成氧化铁，而氢气在铁管的另一端被捕集。

拉瓦锡是在1783年完成将水分解成氢和氧的实验，他把物质燃烧的秘密揭开了，也证实金属氧化物是氧和金属的结合，与燃素无关，从而燃素说被彻底推翻。

1787年拉瓦节正式将氢命名为「hydrogen」(希腊文的意思是产生水的元素)。中文原译称「轻气」，后取「轻」之形声而创新字为「氢」，日文与韩文则称氢为「水素」。