发现氧气的惊人之举

发现氧气的惊人之举

中学生学习化学的时候，看到的第一个大型的实验，就是各种物质在氧气中的燃烧实验。那么有没有人在老师实验的时候，想过老师那一瓶瓶的氧气是用怎么得到的呢？那最早是谁发现了世界上的氧气？

其实自古以来，大约3亿年以前，在地球表面的空气中，就含有跟现在浓度很相似的氧气了。虽然地球上的众多动物呼吸，人为的或者自发的燃烧都一直不断地在消耗着氧气，可是也有更多的植物在进行光合作用，给空气补充了新鲜的氧气，所以在空气中氧气的总量及其相对的浓度，并没有减少。

氧气，是一种无色、无臭、无味的气体，在空气中的含量大约有1．15×10¹⁵吨，它是取不尽，用不完的。总是在我们的身边存在着，你只要随手拿起一个空的容器，其中就有体积的21%是氧气，但是要想做到老师在实验时瓶中氧气的浓度，可不是一件简单的事，而且在曾经更是一件很不容易的事。

空气和水不一样，火是那样的有形有力，而空气不容易引起人们注意，它还是看不着、摸不到，很长一段的时间人们都没去追究它的成分，更不会知道其中有氧气这种气体了。虽然物理学家们很早以前就用空气做了很多的著名实验，也就证明物体在空气中运动会受到一定的阻力，证明空气的体积会随着压强的增大而按照一定的规律缩小，证明大气压强存在，压在我们身上的力量也大得惊人，等等。能够很正确的说出空气中的一些成分，并且能够把这些成分分开，这都是18世纪后半期以后才相继做到的事。

在高温条件下，氧气的化学性质很活动，氧气跟很多种物质能够发生化学反应，生成多种的氧化物或含氧化合物。一些个氧化物和含氧化合物在一定的条件（如高温或有催化剂）下，就能放出氧气等等，这些情况，都是所有学过化学的人所熟知的。为什么人们总是迟迟的没有认识到氧气呢？原因有三：一是观察的现象不全面；二是思考问题的方向不对；三是科学技术和实验手段的水平较低。下面我们就来说说氧气的发现故事吧。

我国在封建社会初期，最迟在公元前2世纪，炼丹术就已经流行，用一些天然的矿物，经过一些神秘的加工，来制成丹丸，企图人吃了以后会长生不老，但是其中很多都含有对人体有毒的元素，如砷、汞、铅、硫等。他们加热矿物，空气中的氧气也必然参与反应，甚至在反应中还是主角，但是炼丹的时候，他们只看到固体的、液体的以及似气非气的烟、雾。而忽略了那无色、无臭又无形的空气和氧气。当然也就意识不到它们的存在和变化了。我国古代的一位炼丹家葛洪在他的著作《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银，积变，又还成丹砂”的说法，“丹砂”就是硫化汞，加热它到变成水银，要经过两个反应，即：

实际上这两个反应是可以在同一个容器中一次完成的，又可以简化为　，但葛洪却没有说必须有气体参与，可见他的观察是不细的，也许他是用了铁制的容器来盛丹砂，是会有如下的反应：　HgS＋这时就跟气体无关了，但是当时的生产技术，是不可能做出完全密封的不透气的容器的、也不能控制温度。当时的情况，他只用了简单的一句话来做的结论，是不严密不科学的，所以要让他有重大的科学发现是不合适的。

传说（因为事实有待考证）在公元8世纪，我国一位叫马华（译音）的人，著有一本叫“平龙认”的书，书中的纪录当时就注意到了燃烧和空气的关系，并把空气中的成分分为阴气和阳气，因为我国古代曾经流行“阴、阳”之说，马华就指出，属阳的金属、硫、木炭等燃烧，并和大气中阴的成分结合。这也很难说他发现的氧气是个十分明确的事实，在很大的程度上只是和实际巧合。

在外国，早期也有很多的人碰到过类似的情况，做过类似的解释，还有的的确是制得并收集到了氧气，但是由于思想上受到了“燃素说”的束缚，而把已经得到了的氧气叫做“火气”或者是叫做”脱燃素空气”，并没有真正的认识到它。瑞典的舍勒和英国的普利斯特里，就是这样的两个人。

发现氧气的重要意义，就在于明确氧是一种元素，而这个认识是由法国人拉瓦锡确定下来的。

舍勒、普利斯特里和拉瓦锡是同时代的人，他们的共同成就，已被载入了化学史册，他们用化学的方法（加热氧化汞、硝酸镁等物质）制出了氧气，拉瓦锡又用实验的方法精确测定了空气中，有1／5的体积是氧气，并利用氧气和别的物质发生了化合反应。在1777年确定，氧是一种元素。拉瓦锡给氧起了个名字叫“Oxygene”。氧气的发现，氧被确定是一种元素，这在化学发展史上是一个重要的里程碑。在理论上，由此而彻底的推翻了错误的燃素说，建立了包括燃烧在内的氧化学说，为后来的氧化、还原理论奠定了实践基础。在科学上为人们更加深入的研究大气的成分开辟了道路，当时在化学界有很多错误的看法，也得到了纠正。

氧气是一种很普通的气体，在地球上已经存在了数百亿年，但是它被科学家们发现并认定，却引起了如此大的震惊。