空氣成分發(fā)現(xiàn)史

1、For pers onal use only in study and research; not for commercial useFor pers onal use only in study and research; not for commercial use17世紀(jì)中葉以前，人們對(duì)空氣和氣體的認(rèn)識(shí)還是模糊的，到了18世紀(jì)，通過對(duì)燃燒現(xiàn)象和呼吸作用的深入研究，人們才開始認(rèn)識(shí)到氣體的多樣性和空氣的復(fù)雜性。18世紀(jì)初，一位愛好植物學(xué)的英國牧師黑爾斯（s. hales，16771761 ）發(fā)明了集氣槽,改進(jìn)了水上集氣法。1772年盧瑟福（d. rutherford，英，1749 1819

2、）在密閉容器中燃燒磷，除去尋?？諝?中可助燃和可供動(dòng)物呼吸的氣體，對(duì)剩下的氣體進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這種氣體不被堿液吸收， 不能維持生命和具有可以滅火的性質(zhì)，因此他把這種氣體叫做濁氣”或 毒氣”同年英國化學(xué)家普利斯特里（j. priestley , 17331804）也了解到木炭在密閉于水上的空氣中燃燒時(shí)， 能使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟?，用石灰水吸收后，剩下的氣體，不助燃也不助呼吸。1774年普利斯特里利用一個(gè)直徑為一英尺的聚光鏡來加熱各種物質(zhì)，看看它們是否會(huì)分解放出氣體，他還用汞槽來收集產(chǎn)生的氣體，以便研究它們的性質(zhì)。 那年8月1日他如法加熱汞煅灰（即氧化汞），發(fā)現(xiàn)蠟燭在分解出的 空氣”中燃燒，放出

3、更為光亮的火焰；他又 將老鼠放在這種氣體中，發(fā)現(xiàn)老鼠比在同體積的尋常空氣中活的時(shí)間約長了4倍?？梢哉f，普利斯特利發(fā)現(xiàn)了氧。遺憾的是他和盧瑟福等都堅(jiān)信當(dāng)時(shí)的燃素說”從而錯(cuò)誤地認(rèn)為：這種氣體不含燃素，所以有特別強(qiáng)的吸收燃素的能力，因而能夠助燃，當(dāng)時(shí)他把氧氣稱之為 脫燃素空氣”把氮?dú)夥Q之為 被燃素飽和了的空氣 ”事實(shí)上，瑞典化學(xué)家舍勒（c. w. scheele, 17421786）在盧瑟福和普利斯特里研究 氮?dú)獾耐瑫r(shí)，于1772年也從事這一研究，他可算是第一個(gè)認(rèn)為氮是空氣成分之一的人。他 曾于1773年用硝酸鹽（硝酸鉀和硝酸鎂）、氧化物（氧化汞）加熱，制得 火氣”（fire air）, 并用實(shí)驗(yàn)證

4、明空氣中也存在火氣”。綜上所述，可見舍勒和普利斯特里雖然都獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)并制得氧氣，但正如恩格斯指出的：由于他們被傳統(tǒng)的燃素說所束縛，從歪曲的、片面的、錯(cuò)誤的前提出發(fā)，循著錯(cuò)誤的、彎曲的、不可靠近的途徑行進(jìn)， 往往當(dāng)真理碰到鼻尖上的時(shí)候還是沒有得到真理”（自然辯證法）。法國化學(xué)家拉瓦錫（a. l. lavoisier, 1743 1794）較早地運(yùn)用天平作為研究化學(xué)的工 具，在實(shí)驗(yàn)過程中重視化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)質(zhì)量的變化。當(dāng)他知道了普利斯特里從氧化汞中制取氧氣（當(dāng)時(shí)稱之為脫燃素空氣）的方法后，就做了一個(gè)著名的研究空氣成分的實(shí)驗(yàn)（見九 年義務(wù)教育三年制初級(jí)中學(xué)化學(xué)全一冊(cè)第一章閱讀材料）。他擺脫了傳統(tǒng)的錯(cuò)誤

5、理論（燃 素說）的束縛，尊重事實(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)作了科學(xué)的分析和判斷，揭示了燃燒是物質(zhì)跟空氣里的氧氣發(fā)生了反應(yīng)，指出物質(zhì)里根本不存在一種所謂燃素的特殊東西。1777年，拉瓦錫在接受其他化學(xué)家見解的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)到空氣是兩種氣體的混合物，一種是能助燃，有助于呼吸的氣體，并把它命名為 氧”意思是成酸的元素”（拉瓦錫當(dāng)時(shí)認(rèn)為，非金屬燃燒后通常變?yōu)?酸，氧是酸的本質(zhì)，一切酸中都含有氧元素）；另一種不助燃、無助于生命的氣體，命名為氮，意思是不能維持生命”。1785年英國化學(xué)家卡文迪許（h. cavendish 1731 1810）用電火花使空氣中氮?dú)飧鯕饣?，并繼續(xù)加入氧氣，使氮?dú)庾兂傻难趸?，然后用堿液吸收

6、而除去，剩余的氧氣用紅熱的銅除去。但至終殘余有1%的氣體不跟氧氣化合，當(dāng)時(shí)就認(rèn)為可能是一種新的氣體，但這種見解卻沒有受到化學(xué)家們應(yīng)有的重視。經(jīng)過百余年后，英國物理學(xué)家雷利（j. w . s. rayteigh , 18421919 ）于1892年發(fā)現(xiàn)從含氮的化合物中制得的氮?dú)饷可?.250 5 g,而從空氣中分離出來的氮?dú)庠谙嗤闆r下每升重1. 257 2 g,雖然兩者之差只有幾毫克，但已超出了實(shí)驗(yàn)誤差范圍。所以他懷疑空氣中 的氮?dú)庵幸欢ê猩形幢话l(fā)現(xiàn)的較重的氣體。雷利沿用卡文迪許的放電方法從空氣中除去氧和氮；英國化學(xué)家拉姆塞（ w. ramsay, 1852 1916）把已經(jīng)除掉co2、h

7、2o和o2的空氣通 過灼熱的鎂以吸收其中的氮?dú)?，他們二人的?shí)驗(yàn)都得到一些殘余的氣體，經(jīng)過多方面試驗(yàn)斷定它是一種極不活潑的新元素，定名為氬，原文是不活動(dòng)的意思。1868年8月18日在印度發(fā)生了日全蝕，法國天文學(xué)家嚴(yán)森（ p. j. c. janssen, 18241907）從分光鏡中發(fā)現(xiàn)太陽光譜中有一條跟鈉d線不在同一位置上的黃線，這條光譜線當(dāng)時(shí)預(yù)定了這種元素的存在， 并定名為氦（氦是拉丁文的譯音，原意是 太陽”。地球上的氦是1895年從鈾酸鹽的礦物和其他鈾處礦中被發(fā)現(xiàn)的。后來，人們?cè)诖髿饫?、水里，以至隕石和宇宙射線里也發(fā)現(xiàn)了氦。1898年拉姆塞又在液態(tài)空氣蒸發(fā)后的殘余物里，先后發(fā)現(xiàn)了氟（拉丁文

8、原意是隱藏的”、氖（拉丁文原意是 新的”）和氙（拉丁文原意是 生疏的”）。1900年德國物理學(xué)教授道恩（f. e. dorn, 1848 一？）在含鐳的礦物中發(fā)現(xiàn)一種具有 放射性的氣體，稱為氡（拉丁文原意是射氣”）。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l &#

9、39; e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ymm aoadyHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 員 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 員 ex.以下無正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fin