绿园医用氧气制造
lvyuan Medical oxygen manufacturing
氧气无处不在，发现它的过程却不简单
发布时间：2021-09-13 16:45:01
氧气，作为地球上含量最多、分布最广的气体之一，是生物生存不可缺少的元素。一个人一天大约就要消耗550升的纯氧，其体积约为0.5立方米。尽管氧气无处不在，但发现它的过程却没有想象中那么简单。
历史上有许多科学家都想对其一探究竟，但有的人与它失之交臂，有的人在错误的道路上越走越远。
火，究竟因何燃烧？
要想说清楚这个问题，我们就先得回到过去，看看前人们是因何接触到了氧气。自古以来，人们就对燃烧现象十分好奇。
无论是古希腊的四元素说（水、气、火、土），还是中国古代的五行说（金、木、水、火、土），都体现出人们对世界的无尽探索。
1673年，英国科学家罗伯特·波义尔对几种金属进行煅烧实验。他发现这些金属在烧过之后，重量都有所增加。
据此，他认为，火是一种真真正正存在的，并是由一种叫“火微粒”的元素构成的物质。“火微粒”在燃烧过程中可以进入金属内部，从而增加金属的重量。而这，就是解释燃烧现象的“火微粒说”。
到了18世纪，人们对燃烧又有了新的认识。1702年，德国科学家奥尔格·恩斯特·斯塔尔提出，凡是可以燃烧的物质，其内部都含有一种叫“燃素”的物质，“燃素”即“燃烧的元素”。
他还认为，金属在煅烧过程中，燃素便会从中逃逸出来，而剩下的就是金属灰。如果将木炭与金属灰混合加热，金属灰就又能与燃素结合，重新变成金属。施塔尔在解释金属燃烧过程中还提出一个公式：金属—燃素=煅灰。
燃素说在当时可以解释大部分的的化学现象，因此十分流行。燃素说统治了化学界长达百年之久，直到真正发现氧气后才被推翻。
大胆的质疑者——拉瓦锡
尽管燃素说风靡一时，但在它的理论背景下，仍有一个问题没有得到解决：既然金属在煅烧中逃逸出了燃素，按理说质量应该减轻才对，为什么反而还增加了呢？难道说燃素拥有“负能量”，负负得正了？
显然，燃素说暴露出了它的缺陷。到了十八世纪下半叶，定量分析引入到化学研究中，天平被普遍使用在化学实验中。人们想方设法想从金属中提取燃素，但终究没有成功。
燃素真的存在吗？在经历了无数次失败后，有的人开始对“燃素说”进行了反思。法国化学家安东尼·拉瓦锡就是其中的一位。他对此进行了许多有关燃烧的实验。
首先，他对易燃物，如硫磺、磷的燃烧进行观察和测定。他发现，硫磺和磷在燃烧增重的原因是吸收了空气。从而他想到，金属燃烧是否也是同样的道理呢？
1774年，拉瓦锡重新做了波义尔煅烧金属的实验。通过实验他发现，金属灰的增重，就是空气中的一部分与金属结合的结果。这个结论既不同于火微粒说，也不同于燃素说。为了再次证明结论的科学性，拉瓦锡又继续做了一个煅烧金属汞的实验，这就是著名的钟罩实验。
在实验中，他把4盎司的纯汞放在曲颈甑里，甑颈再通到另一个覆在汞中的玻璃钟罩里。然后将曲颈甑加热，加热到第二天的时候，拉瓦锡看到汞面上出现了红色的汞灰。加热到第十二天的时候，汞灰不再增多。拉瓦锡继续加热，直到第二十天才将热源熄灭。待曲颈甑冷却后，他发现，钟罩里的汞面比罩外的汞面高，这说明钟罩里的空气减少了。
而后，他将红色的汞灰收集起来，放到另一个曲颈甑中继续加热，以收集它所放出的气体。曲颈甑中的汞灰又变成了汞，经测量，汞灰所增加的重量恰好等于它放出气体的重量。
这进一步说明了金属变成金属灰质量之所以增加，完全是因为吸收了空气中的某种成分。这个实验判定了波义尔的火微粒说是错误的，同样也是对燃素说的沉重打击。
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