说者无心,听者有意
就在拉瓦锡紧锣密鼓地研究燃烧现象时,另一位英国化学家也在进行研究,并取得了突破性进展。
前面已经说过,英国化学家约瑟夫·普利斯特里原是一位牧师,比拉瓦锡大10岁。起初,他潜心研究啤酒发酵产生的气体(后称它为“固定空气”),由此走上了气体研究的道路。
普利斯特里在研究气体过程中,偶然发现用大凸透镜聚焦,加热“汞灰”(即HgO)会产生大量的气体,发现这种来自“汞灰”的空气可以助燃,而且有助于动物的呼吸。
普利斯特里还证明,在阳光照射下的绿色植物也能发出这种气体。事实上,普利斯特里已经抓住了氧气。但是他笃信燃素学说,深受其束缚,误把这种空气称为“脱燃素空气”。
当时,拉瓦锡已经闻名于欧洲了。不仅由于他的科学研究带有反燃素学说倾向而引起世人瞩目,还由于他个人拥有欧洲第一流的实验室而被同行们所倾慕。不少前往巴黎的科学家都要去拜访拉瓦锡,参加以他家为中心的科学沙龙聚会。
普利斯特里去欧洲旅行到达巴黎时,拉瓦锡十分高兴,热情地邀请他来家中做客。普利斯特里接受了邀请,还一起到拉瓦锡的实验室进行了长时间的交谈。
两位科学家当时都在研究燃烧现象及气体,交谈起来自然十分投入。
“有人说,燃素是具有负重量的物质,我认为这纯属空想。”拉瓦锡首先给燃素学说泼了冷水。
“先生,我认为您说得不妥。”普利斯特里一本正经地说,“您能拿出什么证据来吗?”
“罗蒙诺索夫既然认为无重量的液体不存在,难道还能存在带有负重量的物质吗?当然,我暂时还没有找到令人信服的证据,但我相信会找到的。”
普利斯特里谈了许多用燃素学说解释现象的事例来说服对方。
拉瓦锡换了一个话题问道:“先生,您在气体研究方面已经取得了很大进展,能否介绍一下?”
普利斯特里神采奕奕地谈到他寻找“活命空气”的过程,发现多种气体如“碱空气”(氨)、“硝石空气”(二氧化氮)等实验情况。
拉瓦锡认真地听着,不时地做笔记,像是一位学生在听老师讲课。
“我在这次旅行之前,还发现了一种‘新空气’。”普利斯特里得意地谈到了他的新发现。
拉瓦锡吃惊起来,问:“什么‘新空气’?”
“这种‘新空气’是用聚集太阳光加热水银灰制得的,现象很奇怪。”普利斯特里想把问题说得更详细一些,“当我把燃烧着的木条放到这种空气中时,它会爆发出剧烈的耀眼的光芒;熄灭了火焰的木条,放进去后又奇迹般地燃烧起来……”
拉瓦锡一边听,一边在思考着,反复咀嚼着普利斯特里的话。
谈话之后,拉瓦锡请求普利斯特里给同行们表演他那别开生面的魔术。普利斯特里兴致勃勃地当众演示了制备“新空气”的方法。拉瓦锡看着那魔术般的“新空气”,渐渐有所醒悟:“这也许就是我也在研究的‘活空气’。”
从此,拉瓦锡更加留意英国科学家的出版物。然而,他对一些事实有自己的解释,与普利斯特里的观点有所不同,因为普利斯特里是燃素学说的忠实信徒。
拉瓦锡从普利斯特里的交谈和表演中受到了很大启发。他也试着用水银灰做实验,一方面把水银灰与木炭一起煅烧,得到了“固定气体”;另一方面只是单纯地将水银灰加热,从中分解出来的气体,他认为是最纯净的部分。拉瓦锡由此得出结论:“固定空气”是“纯净空气”与木炭的化合物。在给科学院的报告中,他把这种“空气中最纯净的部分”,叫做“最适宜于呼吸的空气”或“给予人力量的空气”。
拉瓦锡借助普利斯特里“脱燃素空气”的启发,终于弄清了空气的构成,同时也发现了火的实质以及燃烧的化学机理。
燃烧过程和实质,就是可燃物与空气中的氧气相互结合的过程。
后来,英国化学家卡文迪许也在实验中进一步证实氧气可以和氢气结合生成水。此时,拉瓦锡的全部氧化理论成熟了。他终于登上了科学的高峰。