“理”史小课堂——空气的发现史-米儿火

今天阿理给大家介绍一波生活中必不可少的东西

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空气成分发现史

来来来，让我们先回顾一下高中化学的基础知识：

众所周知，空气是多种气体组成的混合物。正常的空气成分按体积分数计算是：氮气约占78%，氧气约占21%，二氧化碳约占0.031%，稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）约占0.939%，另外其他气体和杂质约占0.03%。

这些精准的数字毫无疑问是现代高科技仪器精确测量出来的。然而在200多年以前，那个刚刚开始第一次工业革命的低科技时代，人们是如何发现和测量空气成分的呢？

普利斯特里

故事的开始就不得不说说这个名为约瑟夫·普利斯特里的英国化学家。他非常善于发现身边的现象。

1772年，他了解到木炭在密闭于水上的空气中燃烧时，能使五分之一的空气变成“碳酸气”，用石灰水吸收后，剩余气体不助燃也不支持呼吸。

1774年，他加热汞煅灰（氧化汞）时发现蜡烛在分解出的“空气”中燃烧得更加剧烈，老鼠在这种气体中存活时间也比在寻常空气中长4倍。可以说他已发现了“氧”，但可惜他坚持“燃素说”从而错误地认为这种气体不含燃素，所以对燃素有强吸收力，因而能助燃，他将其称为“脱燃素空气”，将氮气称为“被燃素饱和的空气”。

是年十月，他去往巴黎，拜访了拉瓦锡。他将这个重大发现告诉了拉瓦锡，同时拉瓦锡也收到了瑞典化学家舍勒的来信，舍勒也是“燃素说”的忠实拥簇者，他加热硝酸盐和氧化物制得了“火气”，并证明空气中也有“火气”，他将此发现告诉了拉瓦锡。

这两者的发现给了拉瓦锡很大启发，在众多化学家见解的基础之上，他做出了著名的“钟罩试验”，将少量汞放于密闭容器中，连续加热十二天之久，结果发现部分液态汞变成了红色粉末，同时容器中空气体积减少了五分之一。拉瓦锡研究了剩余的空气，发现这部分空气既不能供给呼吸来维持生命，也没有助燃性，他误认为这些气体都是氮气。拉瓦锡再把汞表面上所生成的红色粉末（氧化汞）收集起来，放在另一个较小的容器里经过强热后，得到了汞和氧气，而氧气体积恰好等于原密闭容器里减少的空气的那部分体积。于是，他认识到了空气是“氧”、“氮”两种气体的混合，且氧气的体积占空气的五分之一。