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标  题: 拉瓦锡和它的天平[转]
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标  题: 拉瓦锡和它的天平
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    燃素说的推翻者，法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年，他20
岁的时候就取得了法律学士学位，并且获得律师开业证书。他的父亲是一
位律师，家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师，而是对植物学发生了兴
趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来，拉瓦锡在他的
老师，地质学家葛太德的建议下，师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。
    拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合
成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同
温度下石膏失去水蒸气的质量。从此，他的老师鲁伊勒就开始使用"结晶
水"这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平，并总结出了质量
守恒定律。质量守恒定律成为他的信念，成为他进行定量实验、思维和计
算的基础。例如他曾经应用这一思想，把糖转变为酒精的发酵过程表示为
下面的等式：
葡萄糖 == 碳酸（CO2）+ 酒精
    这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程，表
明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义，又
具体地写到：
    "我可以设想，把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。
再逐个假定方程式中的某一项是未知数，然后分别通过实验，逐个算出它
们的值。这样以来，就可以用计算来检验我们的实验，再用实验来验证我
们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果，使我能通
过正确的途径重新进行实验，直到获得成功。"
    早在拉瓦锡出生之时，多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了
质量守恒定律，他当时称之为"物质不灭定律"，其中含有更多的哲学意蕴。
但由于"物质不灭定律"缺乏丰富的实验根据，特别是当时俄罗斯的科学还
很落后，西欧对沙俄的科学成果不重视，"物质不灭定律"没有得到广泛的
传播。
        1772年秋天，拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧，冷
却后又称量了燃烧产物P2O5的质量，发现质量增加了！他又燃烧硫磺，同
样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和
硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验：将白磷放在水银面上，扣上一
个钟罩，钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧，之
后水银面上升。拉瓦锡描述道："这表明部分空气被消耗，剩下的空气不能
使白磷燃烧，并可使燃烧着的蜡烛熄灭；1盎司的白磷大约可得到2.7盎司
的白色粉末（P2O5，应该是2.3盎司）。增加的重量和所消耗的1/5容积的
空气重量接近相同。"
    燃素说认为燃烧是分解过程，燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦
锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从
此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月，他在实验记录本
上写到："我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。"他将"新化学"
命名为"反燃素化学"。
        1774年，拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别
放入大小不等的曲颈瓶中，密封后再称量金属和瓶的质量，然后充分加热。
冷却后再次称量金属和瓶的质量，发现没有变化。打开瓶口，有空气进入
，这一次质量增加了，显然增加量是进入的空气的质量（设为A）。他再次
打开瓶口取出金属锻灰（在容积小的瓶中还有剩余的金属）称量，发现增
加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同（即也为A）。这表明锻灰是金属
与空气的化合物。
      拉瓦锡进一步想，如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来，就更
能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰（即铁锈），但实验没有成功。

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