空气中的氮气在通电情况下与氧形成一氧化氮，一氧化氮又自动与氧反应化合成二氧化氮，然后再与水作用而形成“硝石精”——硝酸，作为炼丹、炼金家“天书”里“圣手”拇指上“皇冠”的硝石，则不过是它形成的钾盐、钠盐。
“皇冠”硝石
在中世纪欧洲炼丹术士密传的经典里，常画有一只手。手的大拇指上面着一顶皇冠，它代表的是硝石（硝酸钾KNO3或硝酸钠NaNO3，后者又叫智利硝石）。
炼丹家们用皇冠代表硝石是很自然的，他们把硝石看作是“万石之王”和“火的源泉”。
把硝石撒在田里，庄稼会长得更壮更好；本来只会燃烧不会爆炸的硫磺和木炭，一经与硝石混和，就会成为炸药，炸得人非死即伤！聪明的中国人正是利用这一性质，发明了黑火药，威力远远超过了当时欧洲人的长矛短剑。
由于炼丹、种田、打仗都要用到它，天然硝石就渐渐供不应求了。人们为了得到它就建立了“硝石种植场”。当时人们可能还说不清它是石头还是植物，以为它也可以像种庄稼那样进行种植。他们把树叶、半腐朽的木头、牲畜粪便等倒在一个坑里，让它们腐烂、“生长”，过一段时间后，再来收获那上面长出的白毛状的“硝石霜”。可以想象，这费了九牛二虎之力才结成的硝石霜，常常是少得可怜。
▲硝 石
“无翅的小鸟儿”
自然界的硝石存在很少，原因很简单：硝石易溶于水，即使自然界有过硝石，也早被年复一年的雨水冲洗干净，人类开采不到了。在遥远的南美洲智利干旱的沙漠里，天然干旱无雨的条件使这里保存了不少的天然硝石。
硝石里有些什么呢？当时谁也不知道。人们纷纷实验着、研究着。有人发现如用浓硫酸处理硝石就会得到一种新的液体，当时的人还不能分离和认清它是什么，就叫它“无翅的小鸟儿”。
化学家总是要刨根问底的，硝石精里又有些什么呢？17世纪德国的格罗伯想得很奇特，他说里边有一只“无翅的小鸟儿”！无翅是说它看不见，小鸟儿自然是能飞，什么物质像无形而且能“飞”的小鸟儿呢？只有气体！可是，当时人们连空气中含有氮气和氧气还不知道，自然也就无法讲明这只“小鸟儿”该是哪种气体了！
又过了大约100年，经过许多化学家的努力，人们终于认识到了空气中原来还有氮气和氧气，而且分别约占空气的4/5和1/5，但这只无形的“小鸟儿”与空气中的这两种气体有什么关系？人们不得而知。
两位科学家的接力发现
1779年，英国化学家普利斯特里在实验中发现，当空气中通过电火花时，空气的体积会变得比原来小，生成的气体遇到水也会明显地显出酸性。这酸性气体是什么呢？普利斯特里草率地把它说成是碳酸气（即二氧化碳），轻易地错过了认识这只“小鸟儿”的机会。
后来，英国化学家卡文迪许使用导电的液体、金属汞让电火花通过装有空气的管子，很快就发现管子里出现了一种红棕色的气体，它具有硝石精特有的那种气味，溶于水后显示的酸性和其他性质也与硝石精一样。
现在，我们已经知道，空气中的氮气就是那只“无翅的小鸟儿”。它先在通电情况下与氧形成一氧化氮，一氧化氮又自动与氧反应化合成二氧化氮，然后再与水作用而形成“硝石精”——硝酸，作为炼丹、炼金家“天书”里“圣手”拇指上“皇冠”的硝石，则不过是它形成的钾盐、钠盐罢了。
就这样，经过几个世纪许多位化学家的探索和努力，才终于把这条从“皇冠”到“小鸟儿”的认识链，串接到了一起。
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