燃素说

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科學家在17世紀提出燃素說,解釋燃燒及鐵锈等氧化過程。

燃素说(英語:Phlogiston theory),是一個已被取代的化學理論,起源於17世紀。這個理論假設,任何物質在燃燒時,都會釋放出一種名叫燃素(Phlogiston)的成分。

這個學說於18世紀被法國化學家安托万-洛朗·德·拉瓦節推翻。

歷史

帕拉塞尔苏斯曾设想化学物质含有三大元素为易燃的元素,为流动性和挥发性的元素,为固定和不活动的元素。

17世纪,美因茨大学医学教授约翰·约阿希姆·贝歇尔略微修改了医疗化学的学说,于1669年主张固体的泥土物质一般含有三种成分:

  1. “石土”,存在于一切固体中的一种固定的土,相当于早期医疗化学家的盐元素
  2. “油土”,存在于一切可燃物体中的一种油性的土,相当于硫元素
  3. “汞土”,一种流动性的土,相当于汞元素

贝歇尔认为,一切可以燃烧的物体含有硫质的、油性的“油土”,在燃烧过程中,它在与其他「土」结合時逃了出来;也就是说,燃烧是一种分解作用,物质燃烧后,留下的灰烬是成分更简单的物质。

燃素说认为,燃烧和锻烧的过程牵涉到化合物分解为组成部分的过程,在最简单的情况下,也就是分解为硫质的“油土”和固定的“ 石土”。理论上,简单的物体不能发生燃烧,因为含有“油土”和另一种土的物质必然是化合物。

18世纪,新的化学概念和燃素学说雙方支持者展開激烈辯論。1703年,德国哈雷大学的医学与化学教授格奥尔格·恩斯特·史塔尔把贝歇尔的“油土”重新命名为“燃素”,并把这个理论发展成更广泛的理论体系,用以说明氧化呼吸燃烧分解等很多化学现象。金属是灰碴与燃素的化合物,加热释放了燃素而剩下灰碴。总的说来,燃素为一切可燃物体的根本要素,油、脂、木、炭及其他燃料含有特别多的燃素。当这些物体燃烧时,燃素便釋出,或则进入大气中,或则进入一个可以与它化合的物质中如灰碴,从而形成金属。

到1740年,燃素理论在法国被普遍接受;十年以后,这种观点成为化学的公认理论。

然而,燃素說未能合理解釋定量實驗的結果;根據燃素說,在燃燒後會釋出燃素,但實際上質量不減反增。其後拉瓦節證明在燃燒過程中必不可少,解釋了鎂燃燒後增加重量的現象,並為其後的熱質說奠下基礎。至於許多有機化合物燃燒後重量變輕的原因,則是因為燃燒產物為氣體,消散在空氣中,因此只留下無法燃燒的灰碴,才會有燃燒後重量變輕的錯覺。

参考文献

  • 〔英〕斯蒂芬·F·梅森,上海外国自然科学哲学著作编译组 译,《自然科学史》,上海人民出版社:154-159.

参见