寻觅失踪的“空气”

像火一样，空气也是人类最早认识的物质之一。

中国古人把“气”看成是构成世界的要素，这同古希腊阿那克西米尼人认为万物来源于气，有着异曲同工之妙。

空气与火是一对双生子。因为火离不开空气，所以，在研究燃烧本质的过程中，许多人都意识到了空气的作用。

前面讲过，英国化学家波义耳曾借助称量工具，发现物质燃烧后增重的现象。本来波义耳可以得到某些更重要发现，可惜他没有跨出这一步。而瑞典药剂师卡尔·舍勒就在寻觅失踪的“空气”，决心打开燃烧现象的奥秘之门。

每当夜深人静的时候，舍勒都聚精会神地扑在实验室里。一天，他从橱柜里拿出一只盛满了水的大罐子，有一块蜡样的黄色东西沉在罐底，在半明半暗中，他看见水和“蜡状物”发出一种神秘的淡绿色的光。

其实，那蜡状物是白磷。磷的着火点较低，在空气中放置，很快就会发生变化而失去它的性能，所以人们都把磷保存在水中。

舍勒用一把刀插进罐里，切下一小块放进烧瓶里，塞紧瓶口，拿到燃烧着的蜡烛跟前，瓶里的白磷立刻熔化，沿着烧瓶底摊成一片。几秒钟之后，磷爆发出明亮的火焰，烧瓶内浓雾弥漫，不再透明了，没多久，浓雾沉积在瓶壁上，像是一层白霜。

舍勒观察磷着火已不是第一次。现在他感兴趣的是：烧瓶中的空气在磷燃烧时起了什么变化？

烧瓶渐渐冷却后，舍勒将瓶口朝下放进水中，然后在水中拔去瓶塞。这时候，奇怪的事情发生了，盆里的水竟由下而上涌进烧瓶之中。当水面稳定之后，舍勒量出涌进去的水的体积，正好是烧瓶体积的1/5。

舍勒又进行多次重复实验，发现无论把什么东西放在密闭的容器里燃烧，容器内的空气在燃烧后同样是少掉了1/5。烧瓶是塞得严严实实的，里面的空气怎么能够溜掉呢？

舍勒又进行了另一个实验，在密闭的容器里燃烧另一种易燃物质——金属溶解在酸中时产生的一种易燃的气体。

舍勒把一些铁屑放进一个小瓶里，然后往铁屑上浇些稀硫酸溶液。他事先在软木塞上钻通了一个孔，并在孔上插入一根长长的玻璃管，把带玻璃管的塞子塞在瓶口上。瓶里的铁屑吱吱地响，硫酸开始沸腾，并冒出气泡来。

舍勒点燃一支蜡烛移近玻璃管口，冲出的气体立刻着火，形成尖细的淡蓝色火舌。接着，舍勒将小瓶放进水缸里，把空烧瓶罩在火舌上面，慢慢将烧瓶口插进水里，使空气无法再进入烧瓶内，让气体在密闭的烧瓶空间里燃烧。

气体不断燃烧，下面的水不断向烧瓶内上升。水越升越高，气体的火焰也越来越小，最后火焰完全熄灭。

同样，舍勒计量出涌入烧瓶中的水占烧瓶体积1/5左右。

尽管铁屑仍在吱吱作响，稀硫酸仍在沸腾，玻璃管口继续喷出那易燃的气体，但烧瓶内却再也燃烧不起来了。舍勒感到奇怪，烧瓶里不是还剩有4/5的空气吗，为什么火会熄灭呢？

“空气失踪了1/5，一定是在燃烧过程中消失的。但是另外4/5为什么没有消失呢？”舍勒百思不得其解。

突然，舍勒产生了一种模糊的想法，难道烧瓶里剩下的空气和在燃烧时消失的空气，是完全不同的吗？

这需要用实验来证明。舍勒看了看钟，已是深夜了，他深深地叹了一口气，离开了实验室。

我一定要把那失踪的“空气”找出来！舍勒带着无限的自信，渐渐地进入了梦乡……

从人们开始意识到空气是复合成分那一天起，在寻觅空气的科学史上，记载着以下的英名：

舍勒最早意识到空气中含有氧气，进行了一系列卓有成效的实验。

普列斯特里用实验确证了氧气的存在，可是他认为那是“火燃素空气”，因而失之交臂。

拉瓦锡揭示了氧气的本质，确证了空气中氧气的存在。

卢瑟福于1772年用单质磷燃烧的方法，发现了空气中的氮气。

瑞利于1882年最早意识到空气中除了氧、氮之外，还含有极微量的其他气体，后来他与助手拉姆塞于1894年发现稀有气体氩气。

1900年，德国物理学家道恩、英国化学家索迪以及拉姆塞等人，最终确认空气中含有氡。

当然，空气中还含有其他气体，如二氧化碳、二氧化硫等。科学家们发现每种气体，都有一段动人的故事。