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氧气的发现经历了曲折的历史。18世纪初,德国化学家施塔尔(Stahl G E,1660-1734)等人提出了“燃素说”,认为一切可燃物质都是由灰烬和燃素组成的,燃烧后剩下的是灰烬,而燃素本身变成光和热,逃逸到太空中。这样烧出来的物料质量应该是减少了,但是发现炼铁时烧出来的铁质量不是减少了,而是增加了,而且烧了锡和汞以后,也比以前重了。为什么燃素跑掉后物质会增加?随着欧洲工业革命的发展,金属的冶炼和煅烧在生产实践中给化学带来了许多新问题,冲击了燃素理论。
1771-1772年期间,瑞典化学家舍勒·K·W(1742-1786)在加热红色氧化汞、黑色氧化锰、硝石等时制得氧气。,并把燃烧的蜡烛放在这种气体中燃烧起来。他还在一个封闭的玻璃罩中,在水面上燃烧磷和硫化钾。一段时间后,钟盖内的水面上升了1/5。然后舍勒把点燃的蜡烛放进剩下的“用过的”空气中,不一会儿,蜡烛就熄灭了。他把不能支持蜡烛燃烧的空气称为“无效空气”。他认为空气是由这两种不同的成分组成的。
1774年8月,英国科学家普里斯特利(1773—1804)用直径一英尺的聚光镜加热密封在玻璃盖中的氧化汞时,得到了氧气。他发现物质在这种气体中比在空气中燃烧得更强烈,他把这种气体称为“无燃素的空气”。
虽然舍勒和普里斯特利独立地发现了氧,但他们不知道他们发现了什么,因为他们坚持旧的燃素理论。
1774年,法国著名化学家拉瓦锡(1743-1794)在研究磷、硫和一些金属燃烧后质量会增加,空气会减少的问题。大量的实验事实使他对燃素说产生了极大的怀疑。这时,普里斯特利于10年来到巴黎,并把它。他马上重复了普里斯特利的实验,真的得到了一种支持燃烧的气体,他确定这是一种新元素。在1775年4月,拉瓦锡向法国科学院报告说,通过在煅烧过程中与金属结合并增加其重量的物质的性质,宣布了氧的发现。他说,这种气体是普里斯特利、舍勒和他自己几乎同时发现的。
氧的发现不是一个人完成的。恩格斯在《资本论》第二卷序言中提到:“普里斯特利和舍勒发现了氧,但是他们不知道他们发现了什么。它们被现有的燃素范畴所束缚。这种元素,本可以推翻所有燃素观点,给化学带来革命,却在他们手中没有结出果实。但是普里斯特利很快就把他的发现告诉了在巴黎的拉瓦锡;基于这一新事实,拉瓦锡研究了整个燃素化学,结果发现这种新气体是一种新的化学元素。燃烧时,并不是从燃烧体中分离出来的神秘燃素,而是这种新元素与这个物体结合。所以,以燃素的形式倒立的整个化学,都是站着的。根据拉瓦锡后来的说法,他和另外两位学者同时并独立地发现了氧。虽然事实并非如此,但与另外两人相比,他仍然是氧气的真正发现者,因为另外两人只发现了氧气,却对自己发现了什么一无所知。”
正是拉瓦锡的实验和结论,使当时的化学研究者正确认识了空气的组成和氧在物质燃烧中的作用,进而打破了燃素说,发现了氧。虽然拉瓦锡一生没有发明任何新化合物和新的化学反应,但他是历史上最杰出的化学家之一。他的杰出天才在于,他能看到旧理论的主要弱点,并将有用的事实与更正确、更全面的新理论结合起来。
1777年,拉瓦锡将这种气体命名为氧气,由希腊语oxus-(酸)和geinomai(源)组成,意为“成酸元素”。它的化学符号是o .我国晚清学者徐寿把这种气体称为“羊气”。后来为了统一,他取了“羊”字,加了偏旁的“气”,成为我们今天用的“氧”字。
6月1998,19,《中国科学报》发表了顾冠元同志撰写的《谈氧的发现》一文。文章指出:“在中国,氧气的提炼和研究早在唐朝就开始了。”作者进一步指出:“鉴于中国南北朝时期炼金术非常盛行,当时的人知道如何用硝酸盐加热,所以中国最早发现氧气的时间可能更早,在6世纪。”