4.G·E·斯塔爾的故事

整個18世紀,在理論方麵的突破首先表現在化學上。化學革命的完成和燃素說有關,最終到拉瓦錫止。

燃燒是很古老的現象,人們在原始社會就會利用天然火,後來學會人工取火。火這種燃燒現象使人類由愚昧走向文明。

火和燃燒現象最受化學家關注,因為許多化學過程中均有燃燒現象。人們冶煉金屬,需要燃燒;人們做熟食物,也需要燃燒。在18世紀以前,人們崇拜火,認為火是聖物。

17世紀,化學家們大都發現了空氣對燃燒的必要性。在這以前,很多人都注意到木柴燒成灰後重量比原來減輕了,由此人們推測燃燒時有某種東西不在了,逃離了。而人們又看到燒後的灰燼不易燃燒,於是很容易認為逃離的東西就是易燃的東西。

當時人們有一種解釋慣例,對物質的重量、磁性、光度、熱量、彈性等等用某種性質的素解釋,由於有了這些素而有了這些性質。比如說重量是重素起作用,磁性是磁素的作用,彈性是彈素作用,熱性是熱素起作用,等等。

但誰也沒見過這些素,於是人們認為這些素是看不見摸不著、穿透力極其強的東西。這種解釋是由於人們的思想單純造成的。波義爾受這種思想影響,提出“火素”說,他認為火是一種實實在在的東西,是由具有重量的“火微粒”構成。

燃素說最早可以追溯到波義爾的同時代人德國化學家貝歇爾。

貝歇爾於1635年出生,1669年他發表了《地下物理學》一書,提出了三種土元素:玻璃狀土、油狀土、充質土。一切能燃燒的物體裏都有油狀土。貝歇爾的三種劃分恰好對應古希臘的三元素說,並沒有多少獨創性,但他提出了油狀土逸出的觀點,認為燃燒使得油狀土逃離,隻有玻璃狀土留下來。

這個說法在貝歇爾的學生那裏係統發展,提出了燃素說。他就是斯塔爾。

斯塔爾1660年出生,是普魯士國王的禦醫。他認為燃素到處都有,如果在大自然界,便引發雷鳴電閃;如果存在於活的生命體之中,就構成生物的活力因素。受萬物有靈的影響,斯塔爾認為,燃素存在於礦物之中,使礦物燃燒,而且使礦物具有成為它自身的性質,有了燃素,每種東西才是自己;失去了燃素,就是灰燼,灰燼是死的。如果灰燼得到燃素,就可以再成為礦物。

“燃素”一詞,來自希臘文,意思是“從火開始”。這個詞早就出現了,在斯塔爾那裏成為術語流傳開來。

燃素說之所以影響很大,主要是因為當時人們的大多數化學反應都可以用它來解釋。比如斯塔爾認為,化學變化就是物體釋放與吸收燃素的過程。凡是氧化過程,斯塔爾均認為是燃素逃離的過程。斯塔爾還認為,金屬生鏽與木材燃燒是同一類化學過程,都是失去燃素的過程。

硫磺的燃燒也是釋放燃素的過程,之後硫磺變成了硫酸,而硫酸放入鬆節油加熱的過程就是重新獲得燃素的過程,硫酸還原成硫磺。

燃素說基本沒有科學價值。但是直到18世紀末拉瓦錫發現了氧氣之後,燃素說才被推翻。這種錯誤的觀點竟然能流傳百年,表明在科學發展的曆程中,化學發展的緩慢和不易。而燃素說中所表現出來的人們在習慣思維限製下做出的種種錯上加錯的行為,為世人警醒。