中学化学知识史述:氧—普利斯特里发现氧而不认识氧

    １７世纪中叶以前，人们对空气的认识还很模糊，多数研究者认为只有一种气体，空气是唯一的气体元素。到了１８世纪，通过对燃烧和呼吸的研究，才开始认识到气体是多种多样的，而且陆续发现了碳酸气、氢气、氯气、氮气和氧气等。但这些气体的发现是很不容易的，就以氧气来说，其发现过程非常曲折。波义耳曾经研究过空气的性质，对火焰和空气的实验作过这样的描述：在一个抽掉空气的容器中，将硫磺洒在一块烧红的铁板上，硫磺只会冒烟而不能燃烧，但在有空气的容器中硫磺能燃烧而产生蓝色火焰。他还从蜡烛和氢气的燃烧现象发现，燃烧是不能没有空气的。虽然证明了燃烧不能没有空气，但并没有发现其中起作用的是氧气。

    １８世纪下半叶，英国著名化学家普利斯特里（Priestly，J.1733-1804），很喜欢阅读有关燃素学说的化学书籍，也喜欢研究气体。２８岁开始写书，３１岁写成《电学史》。由于这本书的出版，他在１７６６年当选为英国皇家学会的会员。

    ４１岁他到巴黎，和著名化学家拉瓦锡进行了学术交流。在法国大革命时期，他支持革命，宣传革命，被一批反对革命的人燃毁了他的住宅和实验室。他不得已迁居伦敦，仍然受到歧视，在６１岁时移居美国。他到美国受到政府和科学界的欢迎，成为美国的公民。普利斯特里在美国的住宅 ，至今仍然是科学界所瞻仰的名胜古迹。

    普利斯特里研究气体的贡献很大，制出了氧化氮、二氧化硫、氯化氢、氨气，第一次分离出一氧化碳，并对许多有机酸也进行了研究。由于他研究气体的贡献很突出，被化学界称为“气体化学之父”。

    普利斯特里研究氧气的故事却是很有趣的。１７７４年他得到一个大凸透镜，于是用这个透镜聚光对汞锻灰（氧化汞）加热，发现很快产生了气体。他用排水集气法收集了这种气体，蜡烛在它里面能剧烈燃烧。他还作了这样一段实验记录：“我把老鼠放在‘脱燃素气’里，发现它们过得非常舒服后，又亲自加以实验，我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时，是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉，和平时吸入普通空气一样；但自从吸过这种气体以后经过很多时候，身心一直觉得十分轻快适畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢？不过现在只有两只老鼠和我，才有享受呼吸这种气体的权利罢了。”其实他所发现的就是重要的化学元素氧。遗憾的是，由于他深信燃素学说，因而认为这种气体不会燃烧，所以有特别强的吸收燃素的能力，只能够助燃。因此，他把这种气体称为“脱燃素空气”，把氮气称为“被燃素饱和了的空气”。

    １７７３年左右，瑞典化学家舍勒（Scheele，C.W.1742-1786），用两种不同的方法制得了他称之为“火气”的气体，并用实验证明空气中也存在着“火气”。他所制取的火气实际就是氧气，发现时间比普利斯特里发现氧还早一年。同样令人遗憾的，舍勒也是燃素学说的坚信者，他认为火是火气与燃素生成的化合物。可见普利斯特里和舍勒虽然都独立地制得了氧气，却不能认识氧气。正如恩格斯所指出的，由于他们被传统的燃素学说所束缚，“从歪曲的、片面的、错误的前提出发，循着错误的、弯曲的、不可靠的途径进行探索，往往当正确的东西碰到他鼻尖上的时候他还是没有得到正确的东西”。