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有2位伟大的化学家同时对“空气”展开研究，可是2人中只有一人，最终对“空气”在自然界的真正功能，做出了正确的结论。为什么两位都是科学家，一样的天才，同样地勤奋，却只有一个人最终得到了正确的结果呢？


1.空气逃跑了

有一天夜里，舍勒做了一个实验：

他把一小块磷，放进一个空烧瓶里，塞上瓶塞，然后把烧瓶放到一支燃烧着的蜡烛上。

烛焰的边沿刚刚触到烧瓶，瓶里的磷立刻融化，沿着瓶底摊成一片。
又过了一秒钟，磷爆发出一阵明亮的火焰，烧瓶里立刻浓雾弥漫，没多久，这浓雾就沉积在瓶壁上，像层白霜。
舍勒并不在意磷燃烧后的变化，他只关心一个问题：
烧瓶里的空气在磷燃烧时发生了什么变化？

烧瓶刚凉，舍勒立刻将瓶颈朝下，没入一盆水中，然后拔去瓶塞。这时候发生了一件奇怪的事：
盆里的水从下而上涌进瓶中，填充了烧瓶体积的1/5。
竟然有1/5的空气不知去向！！！
怪事！无论舍勒把什么东西放在密闭的容器里燃烧，总会看见一种相同的现象，就是：
容器内的空气会在燃烧中少掉1/5。
烧瓶不是用塞子塞严了吗？那瓶里的空气怎么能够溜掉呢？
（卡尔舍勒照片）

2.火为什么会灭？

舍勒开始研究火焰和燃烧，他对烧瓶中任何一种物质燃烧后，所剩下的空气特别关心。
这种空气似乎是死的，完全无用。
无论什么东西，都不愿意在这种空气里燃烧。
蜡烛会灭、烧红的炭会冷却。至于易于燃烧的磷，到了这种空气里也不肯着火。有几只老鼠，被舍勒关到充满了这种空气的罐里，立刻窒息而死。
这种空气，被舍勒称作“死空气”。它无色、无味，和普通空气一样。

舍勒明白了，原来从四面八方围绕着我们的普通空气，绝对不是原来人们以为的是一种元素。空气不是单质，而是由两种截然不同的成分混合而成的东西。

两种成分里面，有一种能够助燃，但在燃烧中会不知去向；另一种比较多，却对火不起作用，并在燃烧过程中保留了下来。如果空气只含有它，那么就不会出现一个小火花了。
舍勒最好奇的，并不是空气中“死”的部分，而是它“活”的部分，会在燃烧中不知去向的那部分。

3.“死空气”和“活空气”

“能不能不掺‘死空气’，只有‘活空气’呢？” 舍勒知道这是有办法的。

舍勒之前观察到，制作黑火焰的原料硝石在熔化时，只要有含火星的烟灰飞过上空，就会出人意料地突然着火。

舍勒想，为什么这些细末来到沸腾的硝石上面，才那么容易着火呢？
是不是因为从硝石里冒出的气体，正是空气中能够助燃的哪一部分呢？
舍勒通过对硝石的蒸馏，提取出了这种可以助燃的空气，于是舍勒把 “活空气”又叫作“火焰空气”。
舍勒发现，各种物质在“火焰空气”里，燃烧得很快，所放出的光，也比在普通空气里明亮得多。而容器里的“火焰空气”本身却要在燃烧中全部消失，一点都不剩下。
当舍勒把磷放在盛满了“火焰空气”的密闭烧瓶中燃烧时，看得特别清楚。这时爆发的火焰，简直亮得刺目。后来烧瓶冷却了，舍勒拿起它，打算把它放进水里，却听见一声霹雳，烧瓶炸成碎片，四面纷飞。

原来，“火焰空气”在燃烧中离开了烧瓶，使瓶里出现真空。因此烧瓶才被外面的大气压所压碎。

第二次，舍勒选了一只结实的烧瓶来盛磷，瓶壁很厚，完全经得住大气的压力，然后把瓶口浸入一盆水中。这次发现瓶塞怎么也拔不出来了。很明显，瓶里已经成了真空。
舍勒无法拔出塞子，就把塞子往里面推，这却立刻办到了。塞子刚被推进瓶内，盆里的水就自下而上的涌入瓶中，把整个瓶子填满。
这样，他才确切无疑地得出“火焰空气”会在燃烧中完全消失。
这种被舍勒称作“火焰空气”，现在有一个专业名称，就是“氧”。

舍勒成功了，但他却失败了

舍勒本想猜破“为什么火会灭”这个哑谜，不料却发现了空气不是元素，而是两种气体的混合物。
这两种气体，他给取名叫“火焰空气”和“无用空气”。
这是舍勒最重要的一项发现。
可是舍勒查出了火的真正性质了吗？明白燃烧是怎么回事，燃烧时会发生些什么变化了吗？
舍勒认为自己完全明白了。
但很遗憾，并没有，火的秘密，对他仍旧是个秘密。

回到我们最初的问题：

“空气去哪儿了呢？”
舍勒给出的解释是：“一种物体燃烧时，它里面的‘燃素’会和‘火焰空气’化合，而这种看不见的化合物很容易挥发，悄悄地渗透玻璃溜了。”
我们知道，这是多么荒诞的想法啊。
其实只要舍勒仔细找找，他一定会找到“火焰空气”的去向。但他没有，因为他太相信“燃素”了。虽然舍勒很有才干，却没有最终解开“火焰空气”的秘密。
然而，“燃素”却被另一位伟大的化学家给推翻了。
神奇的是，当“燃素”消失了，“火焰空气”的神秘面纱，也就立刻失去了全部的神秘性。
（舍勒的实验记录）
“火焰空气”的秘密到底隐藏在哪里呢？
又是谁解开了这个秘密？
明天，我们继续分享《一个小天平，竟然让化学前进了一大步！》




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