荒谬的燃素说

3　荒谬的燃素说

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人类究竟是什么时间开始懂得用火，目前众说纷纭，据考古表明，人类约在3000年前就懂得用火，火的力量给人类留下了极为深刻的印象，而火的利用给人类的生活带来了很大的变化。例如火能用来照明、烤熟食物、烤暖身体、驱走猛兽、保护安全等等。化学也是随着火的利用发展起来。人类对火的认识经过了漫长的历史，由神话到传说，发展到燃素说，再到后来的燃烧理论。

燃素学说是300年前的化学家们对燃烧的解释，他们认为火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种火的微粒既能同其他元素结合形成化合物，也能以游离方式存在。大量游离的火微粒聚集在一起就形成明显的火焰，它弥散于大气之中，给人以热的感觉，由这种火微粒构成的火的元素就是“燃素”。

燃素在燃烧过程中从可燃物中飞散出来，与空气结合，从而发光、发热，这就是火；油脂、蜡、木炭等都是极富燃素的物质，所以它们燃烧起来非常猛烈；而石头、木灰、黄金等都不含燃素，所以不能燃烧。物质发生化学变化，也可以归结为物质释放燃素或者吸收燃素的过程。例如，煅烧锌或者铅，燃素从中逸出，就生成了白色的锌灰和红色的铅灰；而将锌灰和铅灰与木炭一起焙烧时，锌灰和铅灰从木炭中吸收了燃素，金属便又重生了出来。酒精是水和燃素的结合物，酒精燃烧后便剩下了水；金属溶于酸是燃素被酸夺去的过程。

在当时，燃素说不能自圆其说并受到最大责难的就是金属煅烧后增重的事实，随着人们对化学反应进行了更多的定量研究之后，就更加陷入了重重自相矛盾的境地。直到18世纪70年代，氧气被发现之后，燃烧的本质终于真相大白，燃素说才退出了历史的舞台。

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燃素说与氧化还原

许多年以后，人们发现，燃素说颠倒与真实的氧化还原反应过程，恰恰对燃烧现象作出了颠倒的解释，把化合过程解释成了分解过程。不过，对燃素说的研究最终导致了正确的氧化学说，并使化学从炼金术中解放了出来。

铁

直到17世纪，人们对气体的认识还是很模糊的。大多数人认为空气是唯一的气体元素。到了18世纪，由于对燃素说的研究，一些化学家才意识到空气的多样性和复杂性。其中，英国人黑尔斯的贡献很大。

1766年，卡文迪什用铁、锌等金属和盐酸反应，得到了氢气，并用排水集气法收集起来，他发现氢气与空气混合起来会发生爆炸，还测量出来氢气的比重是空气的9%。

但是，令人遗憾的是，卡文迪什之后误入了歧途。他认为，氢气的发现使他抓住了“燃素”。当氧气发现后，卡文迪什将氢气和氧气放在量气筒中，然后引爆，确信大约两体积的氢和一体积的氧恰好化合成水。

可是，卡文迪什还是不肯放弃燃素说，拉瓦锡重复了他的实验，得到结论：水是由氢和氧化合而成的，并将“可燃气体”命名为氢。

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拉瓦锡推翻燃素说

拉瓦锡的重要贡献是推翻了错误的燃素说。燃素说是德国人贝歇尔于1669年提出的，从此这一学说在欧洲统治了近一百年。当时一些知名化学家舍勒、普利斯特里、卡文迪什等也都拥护这一学说。1772年，拉瓦锡用称重过的磷和硫燃烧，发现产物的质量大于燃烧前磷和硫的质量，从而观察到了氧化现象。他发表的《燃烧概论》是反对燃素的重要论文，并提出了燃烧的氧化学说，从此燃素被化学家所抛弃。