用火是人類史上的一個里程碑，它讓人類從此多了一種改造自然的途徑。但什么是火，火的本質(zhì)是什么，直到18世紀(jì)人們對它有了更深刻的認(rèn)識。

燃素說成主流

燃燒問題一直是化學(xué)研究的核心問題。人們發(fā)現(xiàn)，在燃燒的過程中有火焰迸出，而燃燒后的木柴質(zhì)量會變輕，于是推測再燃燒的過程中有東西離開了燃燒物，人們又推測這種東西應(yīng)該事非常容易燃燒的物質(zhì)，于是有燃素說的基本想法——在燃燒過程中“跑掉”的東西后來被成為燃素。

斯塔爾畫像

用燃素理論能夠解釋當(dāng)時的很多化學(xué)現(xiàn)象。在燃素的框架內(nèi)，斯塔爾還提出，金屬生銹和木材燃燒是同一類化學(xué)過程，都是失去燃素的過程。雖然后來，被證實(shí)是錯誤的，但燃素說卻是化學(xué)史上第一個將各種化學(xué)現(xiàn)象統(tǒng)一起來的化學(xué)理論，并引導(dǎo)化學(xué)走向更廣闊的領(lǐng)域。

但燃素說中有一個明顯地bug，就是燃素到底有沒有重量。因?yàn)橛袡C(jī)物在燃燒后重量會減少，而金屬生銹重量卻會增加。這是因?yàn)槿妓貙W(xué)說將燃燒作為燃素從可燃物分離的過程，即分解反應(yīng)，而現(xiàn)代化學(xué)認(rèn)為的與氧結(jié)合的化合反應(yīng)剛好相反。但由于這種說法確實(shí)能比較好地解釋眾多化學(xué)現(xiàn)象，所以還是被大多數(shù)化學(xué)家所接受。

普利斯特列發(fā)現(xiàn)“失燃素空氣”

英國化學(xué)家普利斯特發(fā)現(xiàn)“失燃素空氣”——氧氣的對于顛覆燃素論起到了至關(guān)重要的作用。1767年，因?yàn)樽≡谄【茝S隔壁，英國化學(xué)家開始研究空氣問題。

774年，他做出了一個重要的發(fā)現(xiàn)，再空氣中加熱水印可以得到紅色的氧化汞。6月，倫敦的科學(xué)儀器商贈給他1個直徑30cm、焦距50cm的大凸透鏡。8月1日，他用大凸透鏡加熱汞灰時看到有氣體冒出，并有汞珠出現(xiàn)。他當(dāng)時認(rèn)為該氣體是“失燃素硝氣”。

普利斯特列畫像

普利斯特列認(rèn)識到普通空氣中包含著“燃素化空氣”，但按照燃素說，物體在空氣中燃燒后，脫燃素空氣應(yīng)轉(zhuǎn)化為燃素空氣，但實(shí)際上并沒有這個過程。

幾乎和普利斯特列同時，瑞典化學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了氧氣和氮?dú)?，將其稱之為“濁空氣”和“火空氣”。而他也是燃素說的信奉者。

拉瓦錫推翻燃素說開啟新紀(jì)元

同時在研究燃素的還有另一個人——拉瓦錫。拉瓦錫從1772年開始研究燃燒問題，他的方法非常簡單，就是在物質(zhì)燃燒前后進(jìn)行稱重。1774年，拉瓦錫在一個密閉的容器中加熱錫和鉛，兩種金屬表明出現(xiàn)了一層灰，而金屬灰的重量要比原來的重，但他還發(fā)現(xiàn)，整個容器在加熱后并不好變得更重。

燃素說雖然被拉瓦錫所推翻，但燃素說以科學(xué)求真的精神，取代了化學(xué)的煉金術(shù)傳統(tǒng)和神秘主義的束縛，有意識地不借上帝而運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和思維方法研究物質(zhì)的變化現(xiàn)象，力圖建立全新的化學(xué)理論體系來揭示燃燒的本質(zhì)，這在思想方法上和研究方法上是一個空前的躍進(jìn)。而拉瓦錫也正是因?yàn)閳?jiān)持了這種以科學(xué)求真的精神，才能顛覆燃素說。