氢气是空气中含量最多的气体吗

“可燃性空气”是什么

现在的人们，都知道空气中有氧气和氮气，它是一种成分比较固定的气体。可是，在200多年以前，没有弄清楚空气是什么的时候，人们头脑里只有“气”的概念，并认为凡是气就是空气或空气的“变形”，因此就有所谓“可燃性空气”的说法，实际上这时指的是氢气。

自然界虽然没有游离的氢气，但在生活和实验的实践活动中，有一些很普通的反应就会产生氢气，如水蒸气跟热的炭火相遇，水跟碳即反应生成一氧化碳和氢气，再如铁、锌等金属碰到一些酸，也会有氢气生成。也许是生成的氢气随即在炭火中燃烧了，使人无法察觉它的存在，或许是由于人们的粗心和没有设法把它收集起来而被忽略了。在欧洲，直到16世纪末，才有人开始注意到氢气的一些行为，其中的一项就是它能燃烧，就此把它叫做“铁的易燃溶液”或“可燃性空气”。

60多年后的1766年，英国化学家卡文迪什详细地研究了氢气法和性质后，还发表了关于“可燃性空气”的专门论述，但他仍不知道氢气是什么，甚至还认为氢气就是一种叫做“燃素”的东西，当时的西欧化学界，流行一种“燃素说”，认为一切可燃物中，都含有一种元素，称之为“燃素”，用这种“燃素”的观点解释燃烧现象时，说成是可燃物正在释放“燃素”。既然他们认为“燃素”能够被释放也能够被吸收，就必定能够捕捉到。就在他们各处去寻找“燃素”时，找到了氢这种特别轻而又能燃烧的气体，怎能不高兴呢？卡文迪什是燃素说的虔诚信徒，认为能燃烧的金属中含有燃素，当金属和酸反应就是“它们所含的燃素便释放了出来，形成了这种可燃性空气”。

七八年后的1773年和1774年，人们发现了氧气，弄清楚了燃烧的本质，再做氢气燃烧的实验时，注意到收集燃烧后的生成物，发现只有纯净的水。这时，才知道水不是一种元素，而是氧元素跟那种“可燃性空气”的化合物。由于“可燃性空气”不能被分解成更简单的物质，应该确认它是一种元素，是水的组成之一。在1786—1787年间，法国化学家拉瓦锡才正式给它起了个名字，叫它“水之本源”，中文按它密度极小意译为“轻气”，后改为“氢”。

现在很难说是何人何时最早发现了氢气。由于卡文迪什是详细研究了氢气性质的第一位科学家，所以公认是他在1766年发现了氢气。实际上在西欧当时的科学界中，接触到或研究过氢气的人里面，有英国化学家波义耳，他在1671年发现铁在盐酸中产生氢气，叫它是“铁的易燃溶液”；有法国的化学家列迈里，他比较详细的研究了氢气制法和性质，在1700年送交巴黎科学院的报告中，把氢气叫做“易燃空气”，并认为它跟普通空气不是一种气体；其后有一位英国的牧师，曾集中收集了多种气体，把它们都叫做“变形”了的空气，其中也包括有氢气；在卡文迪什研究了氢气后的公元1776年，法国化学家马柯发现了氢气燃烧后的生成物有水；1781年，英国化学家普列斯特里，做了氢气和空气混合气的爆炸实验时，也发现了生成物是液珠，但不敢断言它是水；就在1781年，卡文迪什也用氢气跟空气的混合物进行实验，确认生成的液滴是纯净的水。这时氧气已经被发现了，卡文迪什就用来做实验，并发现氢气、氧气化合的体积比为2∶1。但是这时卡文迪什仍迷信燃素说，认为氧气是失去燃素的水，而氢气或许就是燃素本身，或许就是含有过多燃素的水，并没有认识到水才是一种化合物。后来，拉瓦锡重做了氢、氧化合的实验后，明确提出水是化合物，并认定氢是元素。

有意思的是一位前苏联科学院的通讯院士郝达考夫，在他1937年出版的一本名为《氢气》的著作中，认为“氢和水的复杂组成在欧洲人认识以前好久，就被中国学者所知悉，只不过在中国的文献中，氢是另一个名称，它是用“火”和“气”的词句来表示的。虽然这一说法，至今尚未见我国内的研究学者就此发表专论，但估计我国的古代炼丹方士和炼金术士们，曾经注意到某些可燃性气体的特别现象，其中可能说到一氧化碳和氢气，甚至也会包括干镏木材时的木煤气。

当然，仅就以上有关氢气的人和事而言，人们要得到一个真正的科学的认识，都需要有一个渐进的进步的过程。一个人的思维是有限的，无限多个有限的人脑，对无限性的物质的认识，则将永远是无限的。我们要继承前人思维的正确成果，也要参与自已的思维，才能在我们的面前，继续产生新的成果。人们学习历史，就应该用思维去创造未来的历史。