第5讲近代化学体系的建立DOC.docx
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第5讲近代化学体系的建立
近代化学的兴起是与炼金术分不开的。
虽然没有一个炼金术士能成功地把贱金属蜕变成为黄金或制出长生不老药，但为此目的所做的大量工作却在另一方面开花结果，导致许多新物质的发现，例如，酒精、无机酸和许多金属盐类。
16、17世纪，另一派化学家，即所谓医药化学家兴起，他们企图应用化学来制备药物和解释生物体的各种过程。
他们的工作，直接推动了近代化学体系的建立。
1.从炼金术到化学
文艺复兴时期的化学在几条平行的道路上发展。
首先，炼金术士对于传统的两大追求依旧锲而不舍：
一是使贱金属蜕变成黄金，二是试图发现可以经予人类永恒生命和包治百病的万灵丹。
第二条道路是与医学结合，即医药化学，在这方面产生了很多重要进展。
这一发展方式源于对万灵丹的追求，人们认为化学方法可以制备出万灵丹，甚至干脆取代草药制剂。
第三条道路是，文艺复兴时期，随着采矿业和金属冶炼术的发展，火药的大量生产和蒸馏实验的推广，应用化学取得了巨大进展。
文艺复兴时期的炼金术具有很强的神秘主义色彩。
魔法师利用关于宏观和微观宇宙的秘传知识，可以操控四种古老的基本元素，工作中所需要的谨慎和精确，将有利于他们认为是秘术所产生的神奇事物的纯洁性，并使他们达到前所未有的成功境地。
一个有趣的新发展，体现在“赫尔墨斯之瓶”，即炼金仪器的兴趣。
这一变化并不只是为了方便——为某一特定化学反应寻找最实用的装置——还因为炼金术士们热衷于下列想法：
反应容器的形状将对其中所发生的转变施加独特的神秘影响。
随着这一过程，化学仪器正在逐渐发展得更加有效和精细。
古代化学的又一进展，是技术性论著的出现。
1519年在德国的布伦瑞克印刷和出版的《蒸馏》是西方最早1出现的关于实验技术的论著。
另一部既有名又重要的同类书籍是《火法》，其中介绍了蒸馏、火药制造、冶金术以及包括字块、奖章、大型雕像乃至枪炮在内的几乎所有铸造技术。
这部包罗万象的著作，其作者是万诺乔·比林古乔（1480－1540）。
16世纪另外两部关于冶金学和矿物学的名著是拉扎勒斯·厄柯尔的《重要矿石的处理工艺和采矿方法》（1574年）和乔治·鲍尔的《冶金学》（1555年）。
厄柯尔的书中因为提到了对于贵重金属的化验分析方法而显得格外重要。
鲍尔的书中虽然有一部分剽窃了比林古乔的东西，但是他对于采矿问题的论述确实很重要。
鲍尔对自己的见解非常谨慎，注意使《冶金学》中出现的每件事都来自于真正的亲身体验。
在文艺复兴时代，同样致力于这一领域的著名学者是范·霍亨海姆（1493－1541年）。
他通常被人称做帕拉塞尔苏斯（Paracelsus），是一个丰富多彩的人物。
他出生在瑞典艾因希登一个医学之家，他所接受的早期教育——尤其是植物学、采矿、冶金学和常规科学——来自于父亲。
在20出头时，他曾在地方矿场从事过实践工作。
他后来学医，成为了一名军医。
帕拉塞尔苏斯的职业生涯是成功与失败的混合体。
他在萨尔兹堡的行医非常成功，使他获得了地方医师的职位，并在1527年成为巴塞尔的医学教授。
学术权威却对他极度不满，因为帕拉塞尔苏斯拒绝呈递行业执照，不肯进行必不可少的职业宣誓，甚至写了一篇诋毁盖伦而标新立异的文章。
因此，他后来不得不离开巴塞尔。
帕拉塞尔苏斯基本上还是炼金术的信奉者，例如他相信可以从矿物中提取到使人长生不老之药，他也相信可以将贱金属炼为贵重金属，但他大大扩展了炼金术的概念，使其包括一切化学过程。
他将炼金术定义为“将不纯净物质变为纯净物质的技艺”，而且他还主张炼金术的主要目的在于制取满足人们需要的东西，特别是用于医疗事业。
帕拉塞尔苏斯给医学带来了很多革新，比较典型的包括他了解硅肺病和肺结核是矿工的职业病，发现存在着先天的梅毒症以及甲状腺肿大与呆小症之间的联系。
而他最重要的贡献则是全新的疾病理论。
帕拉塞尔苏斯抨击那种认为疾病源于体液失衡或者紊乱的古老信念，强调外部原因，尤其是认为某种“毒素”对躯体的入侵才是导致疾病的原因。
这使他采用了新的治疗方式，他尝试将药物分离成明确的组分，并鼓吹根据其各自功用将矿物质作为药剂使用。
这一切使他发展了各种化学技术和观念，并向其后从事化学疗法的人提供了巨大帮助。
帕拉塞尔苏斯在医学上的主要贡献是引进了矿物质作为药物。
从前人们主要用植物作药，用无机矿物质治病是一大创举。
为了制药，帕拉塞尔苏斯系统考察了许多金属的化学反应过程，并总结了标准反应的一般特征，这在化学发展史上具有重要的意义，它启发后人通过实验发现物质的化学性质，再由其化学性质进行分类。
为建立化学体系，他提出三种基础“要素”——盐、硫磺和汞。
三种要素并不是要取代古代的四元素，因为它们并不是化学物质。
帕拉塞尔苏斯所说的汞并不是指化学物质的汞，而是指行为要素，他所说的硫磺和盐也具有类似的含义。
例如，盐的要素存在于所有物质中，当其中含量足够多时便使物质呈现固态。
类似的，硫磺要素与物质的可燃性相联系，而汞要素则与气态和液态相关联。
这是个很重要的天才想法，它致力于在数不尽的化学物质中寻找普遍的行为要素。
正是在帕拉塞尔苏斯等具有大量实践经验的学者的努力下，化学的应用部分逐渐完善起来，成为16世纪科学极具价值的组成部分。
再结合炼金术零星积累起来的关于化学反应的秘传知识，在此后的两个世纪中，真正科学意义上的化学学科才姗姗而来。
2.燃烧问题
17世纪和18世纪的化学发展，起源于17世纪时人们利用真空泵进行的各种关于燃烧和呼吸的实验。
1638年，伽利略在《两种新科学的对话》中指出，尽管亚里士多德声称不可能有真空的存在，但是要制造真空并没有多少困难。
伽利略的学生托里拆利和德国的盖里克拓展了他的研究。
他们都是通过在密封管顶部制造真空（由此制造出最早的气压计）来研究大气压，而盖里克则更进一步，设计出有效的真空泵。
他利用上述装置演示了真空的力量（“马德堡半球”实验）。
第三个著名实验科学家是罗伯特·胡克（1635－1703年）。
胡克出生于一个新教牧师家庭，自小体弱多病，1653年他到了牛津的基督教堂担任领唱，在大学时期他结识了很多对科学有兴趣的人，其中一些后来成为皇家学会的创立者。
这些人中就包括罗伯特·波义耳（RobertBoyle，1627-1691年），他雇用当时尚未毕业的胡克为图书馆助理。
尽管波义耳的主要兴趣集中在化学方面，但他对于空气的物理性质也很感兴趣。
受盖里克的研究启发，他委派胡克制造一台改进的真空泵。
胡克具有机械仪器方面的杰出才华，他制造出了令人满意的真空泵。
的确，胡克的实验技能非常出色，1662年时，他被任命为皇家学会的“实验主管”，此后他得以从事自己的研究。
利用这台改进的真空泵，胡克辅助波义耳研究得到了“波义耳定律”，即关于气体体积与压强的关系。
罗伯特·波义尔生于爱尔兰，是一位贵族的后代，也是一位神童。
他8岁时进入英国的贵族学校伊顿公学，据说当时他就已经会希腊文和拉丁文了。
11岁随同家庭教师周游欧洲，读到了伽利略和笛卡尔的著作。
1668年移居伦敦，在这里他建立了一个私人实验室，埋头从事化学实验，写出了许多实验报告和理论著作。
波义尔最重要的化学著作是1661年出版的《怀疑的化学家》（TheScepticalChymist），正是此书标志着近代化学从炼金术中脱胎而出。
自帕拉塞尔苏斯以来的医学化学家们，虽然在物质分类和定量实验方面做了许多工作，但他们的工作依然是为着实用的目的。
从波义尔开始，化学被看成一门理论科学，它不只是制造贵重金属或有用药物的经验技艺，而是自然科学的一个分支，主要从事对物质现象的理论解释。
确立这样的化学概念，是波义尔的第一个重要贡献。
波义尔对旧的元素概念的清除是他对近代化学的第二个贡献。
他既反对亚里士多德的四元素说，也反对帕拉塞尔苏斯的三要素说。
在他看来，万物由不多几种元素组成的思想是不可靠的，这就好像读一本密码书只认识里头的几个字，这样的破译是不可能的。
他认为，任何物体都不是真正的元素或要素，因为它们都处于化合状态，而元素是指“某些原初的和单纯的即丝毫没有混合过的物体，这些物体不是由任何其他物体组成，也不是相互组成，而是作为配料，一切所谓的完全混合物体都直接由它们化合而成，最终也分解成它们”。
在确立了科学的元素概念之后，波义尔接着说，化学家的任务并不是思辨地考虑自然界是由多少种元素化合而成的，而应在实验中考察自然界是如何被化合出来的。
他自己做了不少实验，证明四元素或三要素都是不够的，过去人们往往用同一个名称指许多种其实不同的物质，例如，植物盐和动物盐在晶体形状上并不相同，而且前者为固体后者易于挥发。
对火在化学分解中的作用所作的澄清，是波义尔对近代化学的第三个贡献。
炼金术传统一直认为，火是万能的化学分析工具，所有的元素都预先混合在物质之中，火可以将它们分离开来。
波义尔认识到“混合”与“化合”的不同，他把“混合”叫做“机械混合”，把“化合”叫做“完全混合”。
在所谓混合物中，每个组分均保持自己的特性。
能够相互分开，而化合物中的每个组分不再保有自己的特性。
自然界的物质是由元素化合而成，不可能进行简单的分离。
火可以分离许多混合物，但是并不能分离一切混合物，有些经火分离出来的物质也不一定是元素，而是另一种化合物。
此外，火的作用是多种多样的，以燃烧或蒸馏的形式出现其效果是不一样的。
火不能分解的物质可以通过别的方式加以分解。
对燃烧问题的研究是波义尔对化学的第四个贡献。
由于他在胡克的帮助下造出了抽气机，这使得他有可能在真空中做燃烧实验。
他描述了在真空中硫磺燃烧的过程。
他注意到，在没有空气的情况下，带有硫磺的纸卷只冒烟不着火，而一放进空气，纸卷马上着出蓝色的火焰。
这个实验使他接近于发现氧。
波义尔还认识到，像灯火一样，动物的生命也靠空气中的某一部分来维持，但他还没有大胆地想到，维持灯火的那一部分空气恰恰就是维持动物生命的那一部分空气。
1664年，胡克用压缩空气做实验表明，灯或者动物在高压空气中持续或存活的时间比在普通空气中更长，这就意味着它们所需要的是同一部分空气。
胡克称这部分空气为“亚硝气”。
对氧的认识标志着化学发展的水平，直到拉瓦锡时代，化学才变得真正成熟起来。
很明显，波义耳试图脱离亚里士多德关于物质的材料与形式之结合的理论，并支持物质的原子理论。
在《怀疑的化学家》中，他强调有必要对元素给出新的定义，并提出自己的定义，即最好将元素描述为在分解物体时最终得到的完全相同的微粒。
波义耳的主张来得非常及时，因为到17世纪中期时，旧的“土－气－火－水”四元素理论已毫无价值可言。
继续使用四元素理论只会使对化学反应的理解维持在一种迷惘而混杂的状态，从布鲁塞尔的詹·巴普蒂斯塔·范·赫尔蒙特（1577-1644年）的研究中可以非常清楚地看出这一点。
赫尔蒙特生于比利时布鲁塞尔的一个古老的贵族家庭，青年时代曾在卢汶大学学习古典著作，1594年离开那里去欧洲旅行，并学习医学，1609年在卢汶取得医学博士学位。
此后毕生呆在家里做化学实验，他自称“火术哲学家”，也以人家称他为化学家而自豪。
在定量实验方面，他是那个时代最伟大的人。
也许，他称得上是从炼金术向化学过渡时期最重要的人物。
赫尔蒙特既不同意亚里士多德的四元素说，也不同意帕拉塞尔苏斯的三要素说。
在他看来，火和土都不是物质的基本成分，火根本没有物质的外形，而土可由水生成；气成分虽然是一种元素，但不能变成其它形式的物质，所以也不是基本组成。
只有水才是所有化学物质的基础。
为了论证“万物源于水”这个古老的哲学命题，他设计并动手做了许多实验，其中最为著名的是“柳树实验”。
他在自己的化学研究中一直非常重视测量的精确性，他的研究使此后的整个实验化学受益匪浅，他关于燃烧的各方面研究也都很重要。
在17世纪的前50年中，赫尔蒙特发现，对于固体或流体燃烧后产生的烟的化学研究表明，这些烟与空气或水蒸气是截然不同的，它显示出起始燃烧物质的特性。
他为这些烟创造了一个新词“气体”，这个词可能来自于希腊文“chaos”（空的空间）。
从前的人们只知道“空气”，因此说到气时指的都是空气。
但赫尔蒙特在随后的研究中发现有许多种不同的气体。
例如，动物排泄物发酵所得到的是肥气，它可以燃烧，木头燃烧得到的是野气，它可以使火焰熄灭。
实际上，他所谓的野气就是二氧化碳，但他没有能认识到这一点。
很明显，这一切都值得研究。
胡克和波义耳接手了这个难题，他们主张，既然火药中的硝石在水下也能燃烧，那它就一定含有某种空气中的成分。
胡克将这一观点推广到所有的可燃物质，指出空气中一定含有一种支持燃烧的“燃媒”（solvent）。
胡克还知道空气是维持“生命之火”所必须的，他通过实验发现，动物必须依靠肺部呼吸空气才能存活，植物也必须有空气才能生长。
由于一些偶然原因，胡克结识了一位医生和实验学家约翰·梅欧，后者将胡克的工作又推进了一步。
梅欧发明了一种排水集气法——这是实验方法的重要进步——到1679年时，他证实呼吸和燃烧过程都要消耗空气中的某种成分。
他提出，空气中含有在燃烧过程中要消耗的“硝气粒子”。
自近代以来，燃烧问题一直是化学研究的一个核心问题，因为火和燃烧现象是自然界中极为常见的一种现象，许多化学过程都与之相关，特别是，只有通过燃烧才能从金属矿石中提炼出金属。
人们大多注意到，在燃烧过程中有火焰迸出，还注意到，木柴燃尽后的灰烬比原先的木柴轻了许多，这大概使人推测在燃烧过程中有某种东西离开了燃烧物，又由于燃烧完了的灰烬不再容易燃烧，人们又推测所逃离的东西是某种易燃的东西。
这是燃素说的基本想法，那种在燃烧过程中逃离的东西后来就被称为燃素。
17世纪的化学家们大都发现了空气对于燃烧的必要性，但是易燃物在燃烧过程中逃离的想法一直没有改变，燃素说倒是被进一步理论化、系统化。
因为随着实用化学的发展，人们越来越相信，燃烧过程是一种分解过程而不是一种化合过程。
燃素理论的提出首先应追溯到德国化学家约翰·贝歇尔（1635-1682年）。
在发表于1669年的《岩石物理学》一书中，他认为所有的矿物和金属都是由三种成分组成的：
玻璃状土、油状土、流质土。
自然界所有化合物之所以不同，均在于所含有的土各不相同。
实际上，他的三种土元素的划分与帕拉塞尔苏斯的盐、硫、汞三元素说是一一对应的，没有多少新的东西。
有意义的只是，他提出在有机物燃烧的过程中，其中所包含的油状土很快逸出，只有玻璃状土留了下来。
他的这种说法被他的学生斯塔尔加以发挥，提出了系统的燃素说。
燃素一词早就出现过，但只是经过乔治·斯塔尔（1660-1734年）的解说才流行开来。
斯塔尔是生机论的忠实信徒，相信某种掌控自然界的生命力的存在，被认为这种生命力对于生物体来说具有异常重要的意义。
不过，斯塔尔能够在化学发展史上拥有一席之地，则是因为他的《化学原理》。
这本书的重要性在于它推动了两种观念。
首先是关于化学的定义，斯塔尔受原子论的影响，并在原子论基础上建立了自己的元素概念。
对于斯塔尔来说，化学是将化合物分解为其组成元素并研究这些元素重新结合的方法，这种观点为化学实验学家提供了明确的努力方向。
第二，他引入了“燃素”的概念来代替贝歇尔的油状土，并将其推广应用于所有可燃物质。
易燃物之所以易燃是因为含有较多的燃素，灰烬不能燃烧，因为其中不含有燃素。
在燃烧过程中，被燃烧物体中的燃素被空气吸收，空气只起单纯的助燃作用，并且它的主要用途中带走燃素。
燃素概念的重要性在于它将大量事实联系起来，不仅可以解释燃烧现象，还能应用于呼吸和煅烧（金属在高温下烘烤，但尚未熔化）等过程，由此导致对于各类化学反应的更深入的理解。
对今日被称为氧化—还原反应的各类化学过程，燃素理论也作出了自洽但与今日理论完全相反的解释：
凡是氧化过程，斯塔尔均认为是燃素逸出的过程。
在燃素理论的概念框架内，斯塔尔还认识到，金属生锈与木材燃烧是同一类化学过程，它们都是失去燃素的过程。
必须看到，燃素说确实是化学中一个高度统一性的概念，是化学史上第一个将各种化学现象统一起来的化学原理，它虽然是错误的，但却引导化学走向更广阔的领域。
在此后的30或40年里化学家们一直热衷于燃素理论，直到它开始限制化学思想的发展而不得不放弃它。
燃素说有一个明显的困难，那就是燃素是否有重量，因为有机物在燃烧完后重量一般大大减少，而金属生锈后重量却往往增加。
如果它们都伴随有燃素的逃离，那么燃素说究竟有没有重量，如果有，是正重量还有负重量。
对待这一问题，斯塔尔没有在意，他头脑里的定量观念还很淡薄，以后的人们力图解释这一困难，但无太大影响。
在没有一个更为有力的理论取代燃素说之前，它依然被大多数化学家所接受，因为它确实比较好地解释了众多的化学现象。
3.气体研究与氧的发现
自古以来，人们只知道空气这一种气体，一提到气指的就是空气。
只是从赫尔蒙特开始，人们才知道自然界中有许多种气体，“气体”一词就是赫尔蒙特发明的。
赫尔蒙特虽然指出了有多种气体存在，但由于缺乏实验手段来实际地区分各种气体，人们的气体知识并无太大的长进。
直到18世纪，由于实验室中收集气体成为可能，人们才发现了越来越多的气体，并且认识到气体原来也是一种物质元素。
1727年，英国植物学家黑尔斯出版了一本《植物静力学》，书中描写了他如何将各种物质加热后，在水面上收集它们放出的各种气体。
黑尔斯受牛顿物理学的影响，只注意实验过程中定量的物理方面，而忽视定性的化学特征，所以他根本没有注意到他收集的实际上是各种不同的气体。
不过有意义的是，他第一次给出了在实验室收集气体的方法。
当然，他的这一方法只适合于那些不溶于水的气体。
燃素理论出现后，关于气体和燃烧的研究仍在进行，对于空气的性质依旧感到困惑不解的化学家们进行了更为重要的研究，尤其是约瑟夫·布莱克的的研究工作。
18世纪50年代他争取医学博士学位时，医师中有一种普遍的观念，认为石灰石对于溶解膀胱中的“结石”颇有灵效。
两位爱丁堡的教授对于这种疗法表示认可，但是对于其中的化学过程却有截然不同的理解，布莱克试图研究这一过程并将其作为自己的论文题目。
不过他不希望卷入争执中，而是想通过检验与石灰水类似的物质来研究是否能找到一种替代物。
当他研究白色粉末白镁氧（即碳酸镁）时，发现这种物质在加热时会表现出意想不到的性质。
白镁氧在灼烧时会失去一部分重量，布莱克将其解释为其中的空气被赶出。
此外，白镁氧与酸反应时会冒气泡，而灼烧后的形式（即所得金属灰）却不会，这似乎也证实了前而的猜测。
此外，利用碱可以将灼烧后的产物变回原先的白镁氧，且重量不变。
当时人们知道石灰水中会形成硬垢，但是，布莱克发现保存于密封瓶中的石灰水就不会那样。
由此可见，这两种物质——白镁氧的锻烧灰和石灰水——似乎与空气中的某种成分结合在一起了。
布莱克据此得出一个重要结论，空气不是单一物质而是多种物质的混合物。
这是一个决定性的进步。
布莱克将上述能够结合的组分称为“固定空气”，因为它能与很多物质结合在一起。
布莱克的发现在化学界引起了巨大的反响，人们对固体物质中含有如此多的化学气体感到十分惊奇，气体从此被当成一种重要的化学物质，因为它确实可以参与化学反应。
他继续研究了这种“固定空气”，他首先认识到，“固定空气”不同于普通空气，因为生石灰不吸收普通空气，但吸收这种空气。
他还认识到，燃烧和呼吸时放出的空气里一定含有“固定空气”。
因此，在1756年布莱克公布他的研究结果后，化学家开始明白，空气是由多种化学物质组成的。
接下来要解决的问题是具体确定这些化学物质。
1766年，亨利·卡文迪许将自己的研究成果呈交皇家学会，题目为“不安分的气体”。
他研究了布莱克的固定空气和他自己所称的“可燃空气”的物理性质，其中“可燃空气”似乎就是斯塔尔所说的燃素。
他发现酸作用于金属时会释放出可燃气体，因而认为该气体来自于金属。
根据他的研究，看起来似乎有三种气体——空气、固定空气和可燃空气——不过一般的看法是这三种气体其实都只是改变了属性的空气。
这时还没有人注意到赫尔蒙特关于不同气体的观点。
继布莱克之后，在气体研究方面最为出色的，当属英国化学家约瑟夫·普利斯特列（1733-1804年）。
普利斯特列对于物理和化学有着浓厚的兴趣，曾出版过一本颇受好评的《电学的历史和现状》。
现在他决定对空气进行实验研究。
作为一个精确而富于判断力的观察者，到1772年时，他已准备在《哲学学报》上公布他的第一个实验的报告。
他使用自己改良的集气槽来收集“空气”，并记述了自己制备的各种气体——“硝酸气”、“燃素气”、“酸气”和其他七种气体。
在其他实验中，他发现这气的体积在呼吸过程中减少了五分之一。
1772年时，他还发现将“硝酸气”与普通空气混合后会生成一种红色的产物同时气体积减小。
他使用了在密闭容器内用电火花将气体引燃的实验技术，这项强有力的技术是很多定量实验的基础。
普利斯特列在研究二氧化碳的过程中，他发现薄荷小枝在充满这种气体的环境里十分茁壮地生长。
这使他想到，动物的呼吸不断地污染空气，植物则可能充当空气净化器的角色。
经过反复实验，他得出结论说：
“许多动物的呼吸不断对大气的损害，以及许多植物和动物的腐败作用，至少部分地为植物的创生所补偿。
”他的住处隔壁是一家啤酒厂，这使他有机会研究“固定空气”问题。
他认识到，啤酒厂里谷物发酵后产生的气体实际上就是布莱克所发现的“固定空气”。
此后他又用多种方式采集到了这种气体。
他发现，这种气体能部分溶解于水，而且溶解了的这种气体的水是一种味道十分可口的饮料。
据此，普利斯特列于1772年发明了“苏打水”。
他可以被看成是现代软饮料工业的创始人。
1772年，普利斯特列发表了长篇论文“对各种空气的观察”。
1774年4月，普利斯特列作出了一个最重要的发现。
在空气里加热水银可以得到一种红色的矿灰，我们今天称为氧化汞。
普利斯特列使用大号凸透镜汇聚阳光来加热这种矿灰时，他发现得到了一种无色气体。
这种气体具有令人惊奇的性质，它不溶于水，但却使蜡烛以极强的火焰燃烧。
普利斯特列是燃素说的信奉者，他相信燃烧就是损失燃素，燃素被支持燃烧的空气所吸收，空气里包含的燃素越少，吸收的燃素就越多。
他发现这种新气体必定是十分缺乏燃素才使燃烧这么猛烈的，因此他将此新气体命名为“脱燃素空气”。
这年秋天，普利斯特列走访了北欧，并在巴黎与法国化学家讨论了这一发现。
事实证明，这次会面具有非凡的意义。
回到英国后，他继续他的实验。
次年，他又发现，老鼠在这种空气中比在普通空气中活的时间要长两倍，而他本人吸入这种空气后，胸部感到极为舒服，因此他猜测到这种气体可能在医学上有用处。
以后，他多次实验，从许多物质中都制取了这种“脱燃素空气”。
1775年，普利斯特列向皇家学会宣布了这一发现。
1781年，他用电火花将瓶中的可燃空气与脱燃素气体的混合物引燃，注意到有“露珠”（也就是水）生成，但他只是用“在燃素化的过程中普通空气中的湿气沉淀”来解释。
卡文迪许重复了这一实验并发现露珠其实是“纯净的水”，由此得出结论，“脱燃素空气”其实应该是脱燃素的水。
很明显，在水与空气的组分之间可以建立某种关联，尽管实验证据是确凿无疑的，但是其中的全部关联还不清楚。
事实上，普利斯特列于1772年对脱燃素空气的发现还落在瑞典药剂师与化学家卡尔·舍勒（1742-1786年）之后。
舍勒的一生发现了大量的化学物质，但由于发表得比较晚，许多工作别人虽稍后做出但却先于他发表，使他多次丧失了优先权。
他在实验中也认识到，空气里包含有两种性质完全不同的成分，其中一种不吸引燃素，抑制燃烧；而另一种则吸引燃素，支持燃烧，但只占空气中三分之一到四分之一的质量。
他将之分别叫做“浊空气”和“火空气”。
大约在1771年，他加热一些与氧结合不太紧密的物质制出了“火空气”（氧气），但同普利斯特列一样，他相信燃素说，没能正确认识氧在化学反应中的作用。
但舍勒的研究结果直到1777年才发表，并且3年后才有了英文译本。
4.拉瓦锡与化学革命
气体化学已取得了长足的发展，实验室里揭示的化学现象越来越多，但是一套科学的化学概念体系尚未出现。
氧气虽然已经被发现，但人们仍然相信燃素说。
化学等待着一场系统深刻的概念革命。
最终解决这一问题的人是安东·洛朗·拉瓦锡（Antoine-LaurentLavoisier，1743-1794）。
拉瓦锡1743年8月26日生于巴黎一个富裕的家庭，父亲是一位律师，本来想让儿子继承他的事业，但拉瓦锡对科学表现出浓厚的兴趣。
1754年，
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