金刚石化为乌有

    在拉瓦锡时代,法官或律师的职业地位显赫,有稳定的收入。而舍勒33岁担任斯德哥尔摩科学院院士时,却仍然住在药房的地下室里。他选择科学研究的道路,是需要很大勇气的。然而,拉瓦锡一旦决定下来,尽管遭到父亲的极力反对,他也坚定地勇往直前。

    拉瓦锡20多岁时,已经成为在燃烧反应和熟石膏等领域颇有名气的专家了。1768年,年仅25岁的拉瓦锡被巴黎科学院院士们推举为新的院士。

    看到儿子执著地追求科学事业,老拉瓦锡改变了初衷,父子重归于好。为了得到科学研究所需要的经费,在父亲的支持和帮助下,他兼任了“捐税专收总会”的包税官。

    此时,一帆风顺的拉瓦锡专心钻研火以及燃烧过程,他要揭开千古燃烧之谜。

    拉瓦锡拥有设备齐全的实验室,并有了两个助手。那时,已经有许多科学家对燃素学说产生了怀疑,但是还没有掌握到足以令人信服的材料。

    在一个寒冷的晚上,拉瓦锡和一位助手在读卢埃尔教授的一篇文章,文中谈到在高温下灼烧的金刚石无影无踪了。他们都觉得莫名其妙。

    “我认为可能是周围的环境对其产生了某些影响。”拉瓦锡首先提出自己的见解。

    “加热是在空气中进行的呀。”那位助手说。

    “难道空气就不会产生影响吗?”拉瓦锡反驳道。

    第二天,拉瓦锡找来几块金刚石和石墨膏。他们把小小的宝石涂上厚厚的一层石墨膏,使之密不漏气,然后进行加热。小黑球很快被烧红了,并开始发光。几个小时后,小球冷却下来,剥掉外面一层,金刚石竟然完整无缺。

    大家都十分惊讶!

    “原来,金刚石的神奇消失果然同空气有关。也许它们是与空气结合在一起的。”拉瓦锡默默地推测着。

    这一发现非同寻常,其他问题都退居次要位置了。

    拉瓦锡又着手做硫和磷的燃烧实验。他先称量出硫和磷各自的质量,磷燃烧生成的白烟重于原来的磷。

    “磷与空气结合了。”拉瓦锡产生了这个想法。那么,磷与多少空气化合?又是怎样化合的呢?

    于是,拉瓦锡又在密闭容器里燃烧磷。只见白烟充满了罩在水面上的密闭容器,磷很快就熄灭了,水在罩内开始上升,过了一会儿,水位就停止上升了。

    拉瓦锡在第二次实验中用了两倍的磷,但所得结果仍然一样,水位上升到一定高度就不动了,上升的水的体积约占密闭容器的1/5。

    “磷仅与1/5的空气化合。难道空气是复杂的混合物?”拉瓦锡陷入沉思。

    此后,拉瓦锡开始研究金属的燃烧。金属在持续燃烧的情况下,变成了金属灰,把灰渣与炭混合在一起,在高温下煅烧后又重新变成了金属,并放出了一种“固定空气”(碳酸气)。

    经过一次又一次的实验,拉瓦锡终于认定空气由两部分组成:一部分维持燃烧,并在燃烧时与金属化合;另一部分不维持燃烧,把动物放在其中会死亡。燃烧时,物体吸收了空气中的活性部分,致使燃烧后的物质比原来的重。

    拉瓦锡的燃烧理论产生了。他在论文中指出:燃素学说是站不住脚的,物质有负重量的说法也是不能成立的。但是,拉瓦锡还必须拿出更有力的事实去证明他的观点的正确性。

    令人欣慰的是,拉瓦锡身边有一个支持他研究、善解人意的妻子安娜,她是拉瓦锡十分得力和称职的助手。尽管道路崎岖,困难重重,拉瓦锡夫妇仍信心百倍地看到了燃烧理论得到证实的曙光。