舍勒关于空气的实验

第八节　舍勒关于空气的实验

在“论空气和火”的第一组实验中，舍勒注意到：界定体积的空气长久地接触某些物质后，体积会发生减缩。例如他用硫酐溶液（即硫的石灰水溶液）、亚麻子油、用水湿润的铁屑，他认为所有这些物质均富有燃素，或如他常说的富于可燃物质。所有这些情形，空气都损失一部分。经过几天以后，大约1／4的空气被吸收，剩下的气体可使小蜡烛熄灭。

剩下的空气与普通的空气不同，它不含有可燃物质。因为，如果这种气体是空气和燃素结合而成，并且体积减缩，那么它一定比普通空气稠密，但“把这种气体充满在极薄的烧瓶中，精密地称重，发现它不仅不能和同体积重的空气平衡，甚至还轻一些”。所以，空气由两种性质不同的流体组成，其中一种丝毫也不表现吸引燃素的性质，而另一种流体占空气总质量的1／3到1／4，特别倾向于这种吸引”。舍勒把普通空气的这两种组分，称为浊空气和火空气，后来分别被命名为氮和氧。

图36　K．W．舍勒（1742－1786年）（取自法兰德绘制的舍勒死后肖像）

其次，舍勒把一小块磷放在薄烧瓶中，塞住，一直加热到磷着火为止。产生一股白烟，附着在烧瓶壁上成“干磷酸”的白花。在水下打开烧瓶，水就冲进去，占据比烧瓶的φ略少的体积。在同样的烧瓶的空气中，把磷静置六个星期，直到不再产生辉光，也有一些空气失掉了。

然后，舍勒在倒立于水面的玻璃球中燃烧氢焰（图37）。水立刻开始上升，一直到充满烧瓶的1／4为止，这时火焰熄灭。舍勒假定，可燃物质（氢）同火空气化合，因为他找不到化合产物（他忽略了沉积在烧瓶上的露珠，因为他用的是热水），于是他假定化合产物是热，穿过玻璃逸走：热＝火空气＋φ。

因此他想了许多办法试图把热分解放出火空气，他在这方面大有进展，因为他能制取纯粹的火空气，他发现它是一种无色气体，在其中点着的小蜡烛特别明亮。

图37　氢在空气中的燃烧：舍勒的实验