编者按:每周中科院之声会手绘一张“科学史小画”,再由中国科学院自然科学史研究所给大家介绍小画背后的故事。
在一本有关欧洲思想史的著作中,作者这样提到法国化学家拉瓦锡:称他为现代化学之父,甚至比称开普勒为现代天文学之父来得更恰当。当然,作者这里没有贬低开普勒对现代天文学巨大功绩的意思,而是强调了拉瓦锡对现代化学的奠基之功。在建立氧化燃烧理论的过程同时也是推翻燃素说的过程中,拉瓦锡的功绩比谁都大。此外,正是拉瓦锡把定量方法提升为现代化学研究的基本方法,这对化学学科的建立影响深远。
人类对火的利用有上百万年的历史,但正确解释燃烧现象要晚得多。在17-18世纪之交,欧洲流行“燃素说”来解释燃烧现象,简单来说就是燃烧的物体中含有燃素,随着燃烧的进行,燃素以光和热的形式释放,剩下的就是灰烬。为了“构建”这套理论,面对金属煅烧之后质量增加的现象(金属氧化物),燃素说声称燃素具有负质量,金属煅烧过程失去负质量,就相当于增加质量。真是巧舌如簧的一套理论!
瑞典化学家舍勒、英国化学家普利斯特列、法国化学家拉瓦锡是推翻燃素说,建立氧化燃烧理论过程中最重要的三人,而拉瓦锡完成了“临门一脚”。他在1774-1775年通过加热氧化汞等一系列实验,揭示了燃烧的本质:物质在空气中燃烧吸收氧,燃烧后增加的质量等于吸收的氧的质量。
因此,燃烧就是可燃物与氧气结合的过程,而不是之前认为的释放燃素的过程。恩格斯在评价拉瓦锡的工作时说,他使“倒立的化学正立过来了”。
拉瓦锡夫妇,常见于化学课本以及各种世界名著封面 图片来源:网络
1789年,法国大革命爆发。拉瓦锡因为担任过旧政府的征税官而被诬告入狱。1794年5月8日,他被推上断头台,这位奠基了现代化学的巨人终没有逃脱厄运。法国数学家、物理学家拉格朗日听到这一悲惨的消息痛心地说道:“砍下这颗头颅只需要一瞬间,但一百年也长不出这样一颗头脑!”
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来源:中国科学院自然科学史研究所