巧夺天工智取氧

自从拉瓦锡捕捉到氧气以后，科学家们便对氧气进行了深入广泛的探究。原来，在空气中，在江河、湖泊、海洋里，都有氧气的存在。经过测试可知，它在标准状态下，每升质量是1.428克，比空气重一些。氧气的性格很活泼，在高温下几乎能与当时发现的所有元素（金、铂除外）发生猛烈的化学作用，并放出大量的热。

从此，开辟了化学制取氧气和利用氧气的新篇章。

1785年，德国化学家贝多勒在实验中发现，将氯酸钾加热到熔化状态时，就会逸出氧气，比之普利斯特里和舍勒用有毒的氧化汞和硝酸盐制取氧气的方法又向前推进了一步。

但是，这种方法所需温度较高，如氯酸钾里稍含杂质就会引起爆炸，因而很少人采用它。

1832年，德国化学家唐巴纳，在一次偶然的机会里，把二氧化锰加入到氯酸钾里一起加热，结果意外地在250℃时得到了大量的氧气。这个方法既安全，产生的氧气量又大，所以很快地被作为实验室制取氧气的方法。

如今，人们已能通过电解、液化、分子筛等多种方法，从水、空气中制得大量的氧气。

可是，没有氧气的液化，要想使氧气得到广泛的应用是相当困难的。

其实，从空气中制得氧气，就是从氧的液化开始的。早在1823年，英国著名化学家法拉第在做氯气性质实验时，发现如对氯气稍降温，略施压力，它就会变为绿色的液体。但是，由于氧气的性格十分倔强，不听使唤，法拉第绞尽脑汁也未能使它液化。于是，法拉第把氧气等一些不能驯服的气体，取名为“永久气体”，意思是不能液化的气体。这个用词在化学史上一直沿用了50年。

1869年，英国化学家安珠斯对“永久气体”是否真正“永久”产生了怀疑。他重复了法拉第的实验，结果发现，那些容易液化的气体，如果处于某一温度之上的话，那么加多大压力也不能使其液化。安珠斯把这个温度称为某气体的“临界温度”。

那么，“永久气体”氧气会不会也有“临界温度”呢？法国科学家凯莱坦特大胆地提出疑问。

凯莱坦特研究了气体的各种性质，多次重复法拉第、安珠斯的实验，终于找到了一个诀窍，任何气体的体积突然膨胀时就会吸热，从而可以降低温度。于是他动手制作了一台能使气体降温的特殊仪器——新型气体液化仪。他把气体充入耐压的玻璃瓶内，瓶口用水银密封后再用水密封，用水压机向瓶内气体施加压力，当压力大到一定程度时，放出瓶内的高压气体，让它的体积突然膨胀，这样气体的温度就大大地降低了。

凯莱坦特先用二氧化碳做试验，很快就把它液化了。接着又征服了乙炔（HC≡CH）、一氧化氮等气体，最后便向顽固的氧气开战。

1877年12月的一天，法国科学院大楼门前车水马龙，众多的科学家云集在大礼堂里，法国科学院在这里举行大会。凯莱坦特登上讲台郑重地宣布：氧气不再是“永久气体”，在50个大气压下，冷却到零下119℃时，它就会成为液体。

此后，科学家们又从实验中得出，将氧气冷却到零下183℃以下时，不加压也可变成液体；当冷却到零下220℃时，液态氧会变成雪花状的固体。

氧的液化，为人造卫星上天、宇宙飞船和航天飞机遨游太空，提供了可靠的动力保障。

氧气的发现，是化学革命的重要标志，是照亮人类进步永不熄灭的火炬。