推翻燃素说

安托万·洛朗·拉瓦锡生于巴黎，是法国著名的化学家、近代化学的奠基人之一。1743年8月26日生于巴黎，1794年5月8日卒于同地。1763年在法国获学士学位，并取得律师开业证书，后转行开始自然科学的研究。他最早的化学论文发表在1768年《巴黎科学院院报》上，是关于石膏的研究。他在论文中指出，石膏是硫酸和石灰形成的化合物，加热时会放出水蒸气。1765年他当选为巴黎科学院候补院士。1768年他成功研究了可用来分析矿泉水的浮沉计。1775年任皇家火药局局长，火药局里有一个相当好的实验室，拉瓦锡的许多研究工作都是在这个实验室里完成的。1778年任皇家科学院教授。

1774年10月，普里斯特里向拉瓦锡介绍了自己的实验:氧化汞加热时，可得到脱燃素气，这种气体使蜡烛燃烧得更明亮，还可以帮助人们。拉瓦锡重复了普里斯特里的实验，得到了相同的结果。但拉瓦锡并不相信燃素说，所以他认为这种气体是一种元素，1777年正式把这种气体命名为oxygen (氧)，含义是酸的元素。拉瓦锡通过金属煅烧实验，于1777年向巴黎科学院提出了一篇报告《燃烧概论》，阐明了燃烧作用的氧化学说，要点为:(1)燃烧时放出光和热。(2)只有在氧存在时，物质才会燃烧。(3)空气是由两种成分组成的，物质在空气中燃烧时，吸收了空气中的氧，因此重量增加，物质所增加的重量恰恰就是它所吸收氧的重量。(4)一般的可燃物质(非金属)燃烧后通常变为酸，氧是酸的本原，一切酸中都含有氧。金属煅烧后变为煅灰，它们是金属的氧化物。他还通过精确的定量实验，证明物质虽然在一系列化学反应中改变了状态，但参与反应的物质的总量在反应前后并没有发生改变。拉瓦锡用实验证明了化学反应中的质量守恒定律。拉瓦锡的氧化学说彻底地推翻了燃素说，在化学史上掀开了崭新的一页，并使化学有了蓬勃的发展。

一、拉瓦锡的主要科学贡献

拉瓦锡和其他学者共同制定出化学物种的命名原则，并且创立了化学物种分类新体系。拉瓦锡根据化学实验的经验，用清晰的语言阐明了质量守恒定律和在化学中的运用。拉瓦锡的研究和他提出的很多新观点、新理论为近代化学奠定了基础，因而被人叫作近代化学之父。

拉瓦锡在上学期间就显露出天才的潜质。20岁时因出色地撰写了巴黎街道照明的设计文章而获得法国科学院的嘉奖。1768年，他又被评选为法国科学院的名誉院士。

《化学概要》是拉瓦锡留给后人的财富，这篇论文标志着现代化学的诞生。

在这篇论文中，拉瓦锡正确地描述了燃烧和吸收这两种现象，并且在化学史上第一次准确列出化学元素的名称。元素名称的确立建立在物质是由化学元素组成的基础之上。而在此之前，这些元素的称谓很乱。在书中，拉瓦锡把所有与化学方面有关的发明创造整理得井井有条。

拉瓦锡的父亲是当时一名很有名气的律师，家境优越。拉瓦锡没有去做律师，而是对植物学产生了浓厚的兴趣，在上山采集植物标本期间又对气象产生了兴趣。在地质学家葛太德的引荐下，拉瓦锡在巴黎著名的化学教授鲁伊勒门下学习、研究化学。从此，拉瓦锡就和化学结下不解之缘。

用实验证明并总结了质量守恒定律是拉瓦锡对化学的第一个贡献。其实早在拉瓦锡出生之时，多才多艺的俄国科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律，他当时称之为“物质不灭定律”，其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏一定的实验依据，尤其在当时沙俄科学比较落后的背景下，欧洲对沙俄的一些科研成果根本不屑一顾，因此“物质不灭定律”一直没有得到广泛的传播。

拉瓦锡对化学研究的第二大贡献是燃烧原理，对于他来说也是最重要的发现。拉挖锡详细描述了最重要的气体氧、氮和氢的作用。之所以能够有此发现，是因为他第一次准确地识别出了氧气的作用。事实上，拉瓦锡确认燃烧是氧化的化学反应，即燃烧是物质同某种气体的一种结合。拉瓦锡为这种气体确立了名称，即氧气，事实上就是“成酸元素”的意思。拉瓦锡最终推翻了当时非常流行的错误的“燃素”理论。按照燃素理论的说法，在燃烧期间，任何被燃烧的物质同一种被称为“燃素”的物质相分离。燃素一度被认为在燃烧的过程中起着主导性的作用。

拉瓦锡还给氮气正确命名。其实氮气早在1772年就被发现了，可由于被人们认为是不能燃烧的气体而被称为“废气”，意思是“用过的气”，因此不可能再被用作燃烧。拉瓦锡则发现这种“气体”实际上是由一种被称为氮的气体构成的。后来，他又识别出了氢气，意思是“成水的元素”，因为它是组成水的重要元素之一。他认为，从化学的角度出发，物质的燃烧和动物的呼吸都属于空气中氧所参与的氧化反应。

1772年秋天，拉瓦锡称取了一定量的红磷，让它燃烧、冷却后又称量灰烬即五氧化二磷的质量，发现质量竟然增加了!他又燃烧硫黄，同样发现灰烬的质量大于原先硫黄的质量，他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。于是他又改进实验的方法:将白磷放入一个钟罩，钟罩里留有一部分空气，钟罩里的空气用管子连接一个水银柱用来测定空气的压力。加热到40摄氏度时白磷就迅速燃烧，水银柱上升。拉瓦锡还发现“1盎司(1盎司≈28.35克)的白磷大约可得到2.7盎司的白色灰烬，增加的重量和所消耗的五分之一容积的空气重量差不多接近”。

拉瓦锡的发现和当时的燃素学说是相悖的。燃素学说认为燃烧是分解过程，燃烧产物应该比可燃物质量轻。他把实验结果写成论文交给法国科学院，为此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月，他在实验记录本上写道:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将新化学命名为“反燃素化学”。

1775年，拉瓦锡开始研究氧气。他发现燃烧时增加的质量刚好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气，实际上是吸收了氧气，与氧气化合，这就彻底推翻了燃素说的燃烧理论。

1777年，拉瓦锡批判燃素学说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素，它非常不确定，因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的，有时又没有重量;有时它是自由之火，有时又说它与元素相化合成火;有时说它可以通过容器壁的微孔，有时又说它不能透过;它可以同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫，每时每刻都在改变它的面貌。”

1777年9月5日，拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》，系统地阐述了燃烧的氧化学说，把燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言，逐渐消除了燃素说的影响。化学从此切断与古代炼丹术的联系，揭掉了神秘和臆测的面纱，取而代之的是科学实验和定量研究，化学由此也进入定量化学时期即近代化学。

否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说是拉瓦锡对化学的第三大贡献，建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分，那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反，我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来，那么，我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质，对我们来说，就算是元素了。”

在1789年出版的历时4年写就的《化学概要》里，拉瓦锡列出了第一张元素一览表，元素被分为四大类:(1)简单物质，光、热、氧、氮、氢等物质元素;(2)简单的非金属物质，硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素等，其氧化物为酸;(3)简单的金属物质，锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌等，被氧化后生成可以中和酸的盐基;(4)简单物质，石灰、镁土、钡土、铝土、硅土等。

二、拉瓦锡的冤死

政界曾经把拉瓦锡推选为众议院的议员。拉瓦锡感觉负担太重，他一直想退出政坛，专心于化学研究。然而这个愿望一直没能实现。当时，法国的国情越来越紧张，举国上下混乱，处于随时都会爆发危机的时刻，一些像拉瓦锡一样有大作为的学者面临着严峻的考验。

所谓树大招风，拉瓦锡不论在何处都像是一棵大树，因而雷雨一到也就是最危险的。革命的骁将马拉给予了拉瓦锡最初的一击。马拉最初也曾想作为科学家而取得荣誉，并写出了《火焰论》一书，企图作为一种燃烧学说而提交到了科学院。当时作为会长的拉瓦锡曾对此书进行了尖刻评论，认为并无科学价值而没有认同，可能就是因此与马拉结下了私怨。马拉首先叫喊要“埋葬这个人民公敌的伪学者!”到了1789年7月，革命的战火终于燃烧起来，整个法国迅速卷入到动乱的漩涡中。

在这种情况下，科学似乎已经没有容身之处了。许多科学学会、科学院都到了生死存亡的重要关头，甚至还出现了“学者是人民的公敌，学会是反人民的集团”等的错误说法。在此种境况下，拉瓦锡表现得很勇敢，作为科学院院士和度量衡调查会的研究员，仍然格守着自己的职责。他不仅努力于个人的研究工作，并四处为两个学会筹款，有时还捐献私人财产作为同事的研究资金。拉瓦锡的所作所为和信念，成了法国科学界的精神支柱和保护者。

让人意想不到的是，最凶残的敌人就在身边，他便是佛克罗伊，他也是科学院的院士，有名的化学家。佛克罗伊在很早之前就与革命党人的国会有很密切的来往，同时也是一个对科学院进行过破坏的神秘人物。他在危难之际，也曾受到过拉瓦锡多方面的保护，但是他却反而施展诡计企图解散科学院，最后甚至动用了国会的力量才达到目的。这样，在1793年4月，这个从笛卡尔、帕斯卡和海因斯以来具有百余年光荣历史的科学院终于遭到了破坏。这时，拉瓦锡也做出了最后的努力，他通过教育委员会呼吁全国人民:教育界的许多元老曾经为法国的学术繁荣而贡献了毕生精力，然而现在他们的研究机关被关闭，衣食的来源被切断，宝贵的晚年受到了贫困的威胁，学术处于毁灭的边缘，法国的荣誉被玷污了。学术一旦遭到毁灭性的打击，恐怕就算再过100年也难以恢复以前的光芒了。拉瓦锡费尽心思发出警告，可仍然无济于事。

1793年11月28日，包括拉瓦锡在内的包税组织的28名成员被逮捕，死神在慢慢向他们靠近。不久，度量衡调查会的6名研究员被开除了，其中就有拉瓦锡。这些震惊了整个学术界。各学会纷纷向国会提出了赦免拉瓦锡和准予他复职的请求，但是，已经被罗伯斯庇尔领导的激进党所控制的国会，对这些请求不仅无动于衷，反而却更加严厉了。次年5月7日对被捕的28人进行开庭审判，结果是判28名包税组织的成员死刑，并决定在24小时内执行。

佛克罗伊耍的阴险手段让整个事情发展到如此严重的地步。佛克罗伊是巴黎植物园化学研究室的教授，曾长期和拉瓦锡在一起，也为化学理论和化学教育的发展做出不少贡献，本是一个知名的学者。但是为什么却会进行这种恶劣的活动?是不是由于长期以来对拉瓦锡的嫉妒呢?之后，罗伯斯庇尔失败落难了，在为拉瓦锡举行的庄重而盛大的追悼会上，这个厚颜无耻的佛克罗伊却又反过来对拉瓦锡表示沉痛悼念，还做了歌功颂德的演讲。这种卑鄙无耻之徒，在科学界里是绝无仅有的，他被当作是科学界的耻辱。

死神在接近，拉瓦锡的生命危在旦夕之时，人们依然没有放弃挽救他，请求赦免，可却遭到了革命法庭副长官考费那尔的拒绝，并且公然宣称;“共和国不需要学者，而只需要为国家采取的正义行动!”

第二天早晨，便对那28个人执行了的死刑。拉瓦锡是第四个登上断头台的。他泰然受刑而死!著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下，而他那样的头脑100年也许长不出一个来!”还有一个传说，拉瓦锡和刽子手约定自己的头被砍下后尽可能多眨眼，以此来确定头被砍下后是否还有感觉。据说拉瓦锡一共眨了15次，这成了他一生中最后的研究。