淺析拉瓦錫與氧化學說的發展

摘要：在考查了氧化理論建立過程中十多位科學家的實驗研究，系統的從氧化學說建立的背景，燃素說的產生，氧化學說的建立三方面闡述了氧化學說的發展歷程，并從時代背景，燃素學說，其他研究者，拉瓦錫自身內在原因等方面對氧化學說的建立原因進行分析。

關鍵詞：拉瓦錫；氧化學說；剖析

在200年前，法國化學家拉瓦錫首創的這種燃燒氧化學說理論，卻遭到了極力的貶低和嘲笑.那么，“氧化說”是經過怎樣不懈地努力才創立起來的呢？拉瓦錫又是一個怎么樣的人才能夠在當時創成氧化學說的呢？讓我們還是翻開歷史的檔吧……

一.走進氧化學說

1.化學革命--氧化學說建立的背景

18世紀的法國爆發了兩種大革命，一種是政治大革命，一種是化學革命.在化學革命中，拉瓦錫便是那名旗手，由他建立的燃燒氧化學說，被稱為“史無前例的化學革命”.

任何一種革命，總有它的背景，化學革命也不例外.它的發生，首先取決于自身的矛盾運動.18世紀中期，愈來愈多的物質被發現，日益復雜的實驗現象相繼出現，極大地豐富了人們對物質世界和化學變化的認識，也使原來試圖解釋一切的“燃素說”變得難圓其說了.為此，法國的拉瓦錫、施塔貝爾和貝巖、荷蘭的伯爾哈費、俄國的羅蒙諾索夫等化學家紛紛向”燃素說”發出了質疑和批判.施塔貝爾在他的《教義—實驗化學》一書中指出“燃素說”的自相矛盾；更尖銳批判“燃素說”的是拉瓦錫，他說：“化學家從燃素說只能得出模糊的要素，它十分不確定，因此可以用來任意解釋事物.有時這一要素是有重量的，有時又沒有重量；有時它是自由之火，有時又說它與土素相化合成火；有時說它能穿過容器器壁的微孔，有時又不能；它能同時解釋堿性和非堿性、透明性和不透明性、有色和無色.它真是個變色蟲，每時每刻都在改變它的面貌.”要真正認識燃燒的本質，必須首先弄清空氣的組成和氧氣在燃燒中的作用.1772年和1774年，瑞典的舍勒和英國的普里斯特列分別用不同方法制取了氧氣并研究了其性質，但他倆卻篤信“燃素說”，把氧氣稱為“火空氣”和“脫燃素氣體”.雖然他們沒有真正認識到氧氣在燃燒中的作用，但卻為拉瓦錫的燃燒氧化學說理論提供了決定性的證據.恩格斯說：“在化學中，燃素說經過百年的實驗工作提供了這樣一些材料，借助于這些材料，拉瓦錫才能在普里斯特列制出的氧氣中發現了幻想的燃素的對立物，因而推翻了全部的燃素說.”所以在客觀上，“燃素說”論者關于氧氣的發現，為埋葬“燃素說”自身奠定了一塊最牢固的基石.雖然“燃素說”是一個錯誤的學說，而正是由于其形成和本身的矛盾性，才吸引了一大批擁護者和反對者去爭論、去思索、去不斷進行新的實驗，從而加速了人們對燃燒現象本質的揭示.燃燒氧化學說的建立，在一定程度上還依賴于18世紀分析化學的發展及其成就.

2.氧化學說建立過程

2.1氧化學說的“前生”--燃素學說

十七世紀，當英國化學家波義耳（R·氏yl曰批判了煉金術之后，化學就被確立為真正的科學.當時冶金、煉焦、石灰、玻璃、陶瓷等高溫化學工業有了普進發展，急需從理論上闡明燃燒反應的本質和規律.因為這時已知的化學現象都與燃燒反應有關，所以燃燒理論也就成了整個化學的基本理論.對于燃燒現象，首次進行全面論述的是德國化學家貝歇爾及其學生斯塔爾（G.E.Stahl）.1703年斯塔爾綜合了當時流行的觀點.他認為所有可燃物，都含有一種共同的物質，即“燃素”。

2.2燃素學說初露弊端

17世紀中葉之后，科學家陸續發現了一些新氣體，同時發現了一些學術上的新問題，這些問題如果用燃素說來解釋則不同程度上有附合之嫌。從此，燃素說的弊端漸漸暴露出來。

2.3氧化學說的誕生與興起

1772年，法國化學家拉瓦錫（A.L.Lavoisier）在空氣中煅燒金屬錫，發現確有增重現象.1774年他重做了這個著名的足以推倒燃素學說大廈的金屬燃燒實驗，遇到了很多困惑的地方，正當拉瓦錫困難之時，普利斯特里的來訪使他受到了極大的啟發，這位英國化學家將他對汞鍛灰的分解方法和發現告訴了拉瓦錫，拉瓦錫立即做了金屬汞的煅燒和汞鍛灰的分解實驗，發現汞鍛灰的增重和分解出的那部分“空氣”的重量完全相等，有力地證明了他最初的設想和對供素學說的懷疑.后來他了解到舍勒對空氣的研究結果后，經過周密分析，才有了更清晰的認識，認為能與金屬反應的氣體就是空氣中能夠助燃的那一種氣體，而非空氣的整體，它是一種簡單的物質，他命名為氧氣，空氣中還有一種不助燃的物質，他命名為氮氣.隨后他花了近五年的時間，做了大的實驗，來證明這一新的觀點，從而形成了系統的氧化理論.認為物質的燃燒是同級化合的結果，而與燃素無關.金屬也不是由燃素和灰燼組成的化合物，而是元素.灰燼也不是金屬放出燃素后剩下的簡單物質，而是化合物.

二.拉瓦錫創立氧化學說的剖析

為什么這么多的研究者中，只有拉瓦錫是成功的呢？就我看來，可以從以下幾個方面進行剖析。

1.時代背景的驅動

在當時的時代背景之下，社會需要燃燒氧化方面的技術，因而必定會促進當時的科研者在這方面的研究，也正是因為當時的時代背景才能夠在當時培養出富有科研精神創新精神以及批判精神的科研隊伍，有了人力物力方面的驅動，自然而然的為氧化學說的建立發展提供了一定的條件與動力。

2.燃素學說是氧化學說的前驅

盡管燃素學說后來被推翻了，但是燃素說在整個化學發展中的作用卻是不容忽視的，它的創立首先結束了煉金術對化學界的統治局面。另一方面，燃素說提出的100年中，即使相信他的化學家也親身從事化學實驗，因而積累了大量豐富的經驗和材料，借助這些材料，拉瓦錫才能在日后的實驗中發現科學的燃燒現象的本質，才能提出科學的燃燒學說。

3.其他研究者的不足

很多科學家在各自的研究中都發現了問題，并且根據所發現的問題進行了深入的研究，甚至有些人對他們所信仰的燃素學說產生了一定程度的質疑，可是，只是發現了問題，成為了拉瓦錫成功的“墊腳石”。是他們自己放棄了創新氧化理論的機會，將機會讓給了拉瓦錫。

4.從拉瓦錫自身進行剖析

在實驗探究中，在拉瓦錫之前那么多的科研者隊伍中，沒有一名科研者真正的勇于推翻燃素學說，從而為拉瓦錫提供了前提機會，但是拉瓦錫的成功并非只是因為機會的降臨，在這個基礎之上起到決定因素的依舊是拉瓦錫本人。所以我覺得從拉瓦錫自身出發進行剖析，將會更深入的對拉瓦錫成功提出氧化學說的原因進行分析。

首先，拉瓦錫利用課余時間他繼續學習自然科學，從魯埃爾那里接受了系統的化學教育和對燃素說的懷疑。拉瓦錫之所以可以成功其實離不開他家人的影響，尤其是他的妻子。他妻子能全心全意的幫助拉瓦錫科研工作，我覺得家人的支持鼓勵是拉瓦錫成功的必要因素。其次，也就是我覺得最重要的因素還在于拉瓦錫具有科學批判的精神。此外我覺得拉瓦錫善于吸收他人的經驗，敏于洞察、長于思辯，能夠歸納提取理論的精髓。最后，濃厚的知識功底、廣博的知識層面、錯縱的知識交匯也是拉瓦錫成功的重要因由。

參考文獻：

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