燃烧现象的实质

我们的祖先，很早就知道钻木取火，利用火来烤熟食物、取暖和吓唬野兽等。可是，究竟燃烧是怎么一回事，却谁也弄不清楚，甚至还把火当做神灵来供拜。后来，人们对物质的燃烧和金属的焙烧等过程，虽然也提出不少看法，但都未能接触到它们的实质。其中在化学发展史上影响最大的，要算17世纪德国史塔尔(1660～1734)提出的燃素学说。史塔尔认为，一切可燃的物体中，都含有一种特殊的物质叫做燃素。当物体燃烧(或金属焙烧)时，它本身所含的燃素便飞散出去，等到物体中含有的燃素完全跑掉后，燃烧也就停止了。燃烧过的产物，只须任何含有多量燃素的物质如木炭、烟炱等供给它燃素，它就能复原为原来的物质。例如，锌加热焙烧后，它本身含有的燃素就跑掉了，变成白色的烧渣。如果把这烧渣和木炭等富有燃素的物质一起加热，锌又被蒸馏出来。

燃素学说在当时被普遍采用，它在某种程度上统一地解释了大量实验事实，并引起了许多新的研究课题，对化学的发展曾起过一定的推动作用。但燃素究竟是一种什么样的物质，人们从来没有在实验室里把它分离出来过。而且所有焙烧过的金属，总是比它焙烧前重些，燃素跑掉了，反而重量增加，个中原由却无法得到合理的解释。这就不能不引起人们对它的怀疑。随着当时许多种气体被发现，人们对金属、氧化物、盐类等物质积累了更多的感性知识，这种虚构的、自我矛盾的燃素学说，就反而成为化学科学向前发展的绊脚石，在它统治化学领域近100年之后，终于被彻底否定了。

18世纪下半叶，法国化学家拉瓦锡(1743～1794)做了许多关于燃烧和焙烧的实验，他在工作中重视应用定量研究的方法。例如，他通过一个著名的实验证实了关于大气组成的见解。拉瓦锡的实验是这样的:在曲颈甑中装一定量水银，曲颈甑跟钟罩内水银面上的空气连通着，空气的体积也已被测定。将甑加热一段时间后，他发现甑内水银面上生成红色鳞斑状的水银烧渣，经过12天后，烧渣不再加多，于是停止加热。这时钟罩内空气缩减到原来体积的4/5，拉瓦锡把这剩余的气体叫做“大气的碳气”(后来改称氮气)。接着，他把甑内水银烧渣收集起来加热，又得到水银和一种气体，量得这种气体的体积跟加热水银时缩减掉的空气体积相等，它比一般空气更利于呼吸和助燃。把这种气体跟“大气的碳气”混和，就成为一般空气。拉瓦锡认为这种气体就是不久以前英国科学家普列斯特利所发现的氧气。(https://www.daowen.com)

通过实验，拉瓦锡有力地证明:燃烧不是史塔尔所谓的可燃物放出燃素的分解反应，而恰恰相反，它是可燃的物质跟空气里的氧气所发生的化合反应。由此揭示了燃烧过程的实质，并开始建立起现代的化学体系。从此近代化学便迅速地发展起来。

拉瓦锡在科学上是革命的，在化学发展史上有着令人难忘的功绩。但因为同法国政治上的保守分子和税务总局以及旧政权的其他机构有牵连，在1794年，他被送上了断头台。他在科学上和政治上走的是两条截然不同的道路。