夏點
氧氣是空氣的主要成分之一,無色、無臭、無味,具有幫助呼吸和燃燒的特性。我們人類生活在大氣圈中,依靠空氣中的氧氣而生存,一般成年人每天呼吸10~12立方米有氧空氣(約13~15千克),相當于一天進食量的10倍、飲水量的3倍。如果沒了氧氣,我們的生命將受到極大的威脅。那么,是誰發現了這種“活命空氣”的秘密?其間又有著怎樣的故事呢?
啤酒桶里的“未解之謎”
“活命空氣”的發現者是英國著名的化學家約瑟夫·普利斯特里,他于1733年3月13日出生在英格蘭。跟隨外公外婆度過大部分童年后,由于母親去世,他被送去姑姑家。后來,姑父突然病逝,為了減輕經濟負擔,姑姑不得不把他送到利茲城附近的布萊克家寄養。
布萊克在啤酒廠上班,曾是普利斯特里姑父的好友。他很寵愛普利斯特里,常帶他去啤酒廠玩。
一天,普利斯特里和另外一個小伙伴在啤酒廠捉迷藏。突然,他看到一個工人從黑黢黢的發酵車間出來,靈機一動,悄悄躲了進去。
過了很久,那個小伙伴也沒能找到普利斯特里。普利斯特里很無聊,無意中,他看到角落里零散地放著一些木條,于是拿出隨身攜帶的打火機點燃其中一根。
“普利斯特里,你在哪兒?”小伙伴在外面大喊。
普利斯特里在里面發出怪叫,以此引起注意。
小伙伴循聲而進,看到了普利斯特里正在玩火,也跑過來玩。一不小心,小伙伴把木條投進了盛裝啤酒的發酵桶。
普利斯特里害怕點燃啤酒桶,趕緊伸手去撿,卻意外地發現木條已熄滅。
“這是怎么回事?”普利斯特里很好奇,又點燃幾根木條,朝木桶里扔,結果發現燃著的木條全都熄滅了。
“難道啤酒桶里有能滅火的東西?”普利斯特里想要跳進桶里看個究竟。此時,布萊克來了,他不讓普利斯特里跳進桶里,說進去會感到憋氣,很危險。
“這是為什么?”普利斯特里睜大好奇的眼睛,他的話問住了布萊克。這個“未解之謎”深深地印在普利斯特里的腦海中,他決定刻苦學習,弄清事情的原委。
“活命空氣”的秘密
普利斯特里學習刻苦,在31歲那年被授予法學博士,從此踏入科學研究的殿堂。他抑制不住對童年“木條熄滅”和“憋氣”事件的好奇,首先對空氣產生了興趣,開始做一些關于空氣的實驗。
一次,他把點燃的蠟燭放在裝有小老鼠的玻璃器皿中,然后蓋緊容器。他發現:蠟燭燃了一陣之后就熄滅了,而小老鼠很快也死了。這一現象讓普利斯特里意識到空氣中還存在著一種“東西”,是這種“東西”導致蠟燭熄滅和動物不能呼吸。
那么,這種奇妙的東西是什么呢?他設想,這種東西是蠟燭燃燒時導致空氣受到污染而產生的。
“既然是受到污染,那能不能凈化受污染的空氣,使它成為可供呼吸的空氣?”緊接著,普利斯特里又做了一個實驗,用水洗滌受污染的空氣。他發現,水只能凈化一部分空氣,而另一部分未被凈化的空氣,仍不能供應呼吸。
善于思考的普利斯特里意識到凈化空氣很難辦到,又想到既然動物在受污染的空氣中會死去,那么植物會怎樣呢?他把一盆花放在玻璃罩內,花盆旁邊放了一支燃燒著的蠟燭來制取受污染的空氣。當蠟燭熄滅幾小時后,植物看不出什么變化。他又把這套裝置放到靠近窗子的桌子上,第二天一早發現,花不僅沒死,而且長出了花蕾。
由此,普利斯特里想到了植物能凈化空氣,幫助消滅導致蠟燭熄滅的“東西”。于是對植物進行研究,結果發現那個“東西”其實是植物釋放出來的。之所以先前的蠟燭熄滅、動物窒息,實則是因為那個“東西”被燃燒或者被動物消耗而造成的。
普利斯特里認為在啤酒發酵、蠟燭燃燒以及動物呼吸時產生的氣體是空氣中的一種成分,而植物制造的又是空氣中的另外一種成分。他把前者稱為“固定空氣”(也就是現在所說的二氧化碳),后者稱為“活命空氣”(也就是氧氣)。
后來,普利斯特里又發現了氫氣、一氧化氮、二氧化氮等多種氣體。由于對氣體研究的卓著成就,他被譽為“氣體化學之父”。
(責任編校:賀年青)