施塔尔创造了“燃素学说”

15世纪，意大利科学家达·芬奇在实验中发现，火在燃烧时，若无新鲜空气补充，燃烧就不能继续进行。遗憾的是，他没能深入研究，找到燃烧与空气之间存在的必然联系。后来，英国的物理学家、化学家罗伯特·虎克（1635—1703）对燃烧问题产生兴趣，他于1678年做了许多实验，观察木炭、烛、硫黄的燃烧以及空气对燃烧的作用，提出了12种关于燃烧的学说，并指出：“空气是所有硫素物体的万用溶剂；进行溶解作用时产生大量的热，我们称它为火。”虎克虽然明确地指出没有空气便不会产生燃烧的关键性问题，但是他仍然相信燃烧时燃烧体中有所谓的“硫素”放出，并把它看做是热。

虎克的导师、英国著名化学家波义耳（1627—1691），既反对把火看成是热、干两种原性的化身的见解，也反对把火看成是从物体中分离出来的东西。他认为，火是一种实实在在的、由具有重量的“火微粒”构成的物质元素。从这一点出发，他做了大量的实验。他在密闭的容器内煅烧金属铜、铁、铅、锡等，仔细定量地研究了他们在燃烧后增重的情况。但波义耳并没有去做深入的研究，这就在化学史上留下了一个遗憾。

德国医生、化学家贝歇尔，自幼家境贫寒，靠自学成才。在医院工作时，他发现实验后的小动物尸体在没烧之前，五脏六腑样样俱全，是有血有肉的，而烧掉之后却仅剩下一堆灰烬。他又仔细观察了植物、矿物燃烧的陈迹，得到同样的结论：动植物和矿物燃烧之后，剩下的灰烬都是成分更为简单的物质，也就是说，燃烧是一种分解作用，不能分解的物质尤其是单质就不能燃烧。

后来，贝歇尔去英国研究矿业。他继续对土的燃烧现象做了研究，但他的一切解释都是以有机物的燃烧现象为依据的，因而带有很大的片面性。

贝歇尔的学生施塔尔是普鲁士王的御医。有一天，他在实验室里做着实验，感到寒风刺骨，于是他点燃一块硫黄取暖，同时观察燃烧现象。过了一会儿，硫黄燃尽了，生成了一种新物质——硫酸。他突生奇想：让硫酸和松节油一起煮沸。煮的过程中，混合物发出吱吱的响声。煮过之后的“硫酸”居然又被他点燃了。

施塔尔陷入了沉思。他查找各种记载的资料，终于总结出了一个答案：每一种可燃物中都含有燃素。燃烧硫黄、煅烧金属时，其中的燃素逸去；当硫酸同富含燃素的松节油共煮、煅渣与木炭共燃时，又从中夺回燃素，可重新燃烧。所以物体中含燃素越多，燃烧起来就越旺。

在多次的实验中，施塔尔发现燃烧一定需要空气，这又怎么去解释呢？他想，是不是燃烧时燃素不能自动分解，是空气把它吸取过来，才实现了燃烧呢？

“青出于蓝而胜于蓝”，施塔尔不是单纯地研究有机物的燃烧，还把重点移向无机物，从而增强了燃素理论的全面性。他终于在1703年创造出了“燃素学说”。

燃素学说是专门解释物质燃烧现象的。它的主要内容是：一切可燃物如木材、磷、硫黄等都含有燃素，不可燃物如石块、黄金等不含燃素。当可燃物燃烧时发出光和热，就被认为是可燃物的燃素逸出体外。从这个基本概念出发，贝歇尔和施塔尔便得到了一个公式：

可燃物－燃素＝灰烬。

这个公式不仅破天荒地把燃烧现象归之于物质，而且还轻而易举地解释了许多燃烧问题。纸张、木材、油类等物质为什么很容易燃烧呢？因为它们含有大量燃素，燃烧时它们发出的光和热，就是燃素从可燃物里被赶出来的现象。物质含有的燃素越多，燃烧得就越旺。油类物质里含燃素最多，所以它比木材和纸张燃烧得激烈；石头、黄金不能燃烧的原因是因为它们不含燃素。燃素学说还解释了金属跟酸以及金属跟盐的置换反应，认为前者是由于酸夺取了金属中的燃素，而铁置换溶液中的铜是由于金属铁中的燃素转移到铜中去了。在施塔尔看来，人的呼吸过程，就是人不断地、缓慢地从肺里吐出燃素的过程。因为这个过程很缓慢，所以不像木材、油那样会发出光芒，而只会缓和地放出热量。

几千年令人迷惑不解的燃烧之谜，似乎获得了较好的解释。

的确，燃素学说解释了燃烧现象，它似乎从科学的角度揭示了火的奥秘。可是，在科学实践中，特别是在揭开燃烧秘密的征途上，它却成了“火神”的保护伞。这种学说成了风靡世界的重要理论，统治化学界达七八十年之久。