拉瓦锡：定量化学之父，开创性研究成果

2023-11-24 理论教育版权反馈

【摘要】：在拉瓦锡的贡献中并没有可以称得上是大的发现。人们把他称为“定量化学之父”，其理由也就在于此。当称量鹈鹕器时，发现它的重量略有减少，而水的比重则略有增加。据此拉瓦锡断定，并不是水本身变成了固体物质，而是由于水在长时间加热的过程中溶解了容器（一部分），并以固体的形式出现的。但是他没有注意到重量的变化，只是专一地研究了质的方面。

在拉瓦锡的贡献中并没有可以称得上是大的发现。他不是一个发现者。实际上，他的作用是以数学和物理为手段，在牢固的基础上去建立崭新的化学。

为了完成这一使命，所需要的十分丰富的实验事实已经被发现了。他的任务是应把这些事实再做进一步的准确和精密的测定，即对各种化学变化中所伴随的物质量的变化进行细致的测定和考察。在这个过程中不可缺少的武器是天平。没有天平就不可能有真正的化学。当然，在当时也有一些化学家使用过天平。但是他们都把天平看做是一种可有可无的奢侈品。然而拉瓦锡并没有这样看，而是自觉地把它视为一种绝对不可缺少的武器，并充分发挥了它的效能。人们把他称为“定量化学之父”，其理由也就在于此。

拉瓦锡在初期曾经研究过“水能否变成土”的问题。水和土本来是亚里士多德所说的四元素中的两种元素。在拉瓦锡的时代，可能还有人相信这四种元素能够相互转变的观点。他们看到把水完全蒸干后会剩下一些土质（固体物），就认为这是一个证据。当向植物浇水而使其枝干不断伸长时，就认为这又是一个证据。拉瓦锡为了揭开这个未解之谜而开始了研究。

他先到巴黎的郊外，从尽可能远离住户和森林的地方收集到一些雨水。他认为这是最纯的水。他经过8次反复蒸馏而使其更加纯化后，再把水装入一个叫做鹈鹕蒸馏器的玻璃容器中，密闭后加热。所谓鹈鹕蒸馏器，这是由于它很像一只鹈鹕鸟正在用嘴叼啄自己前胸羽毛的样子，由此而命名。当装入水加热时，产生的水蒸气在上部遇冷而凝结成水，又经容器的颈部回流到下部。无论怎样加热，水蒸气也不会散失。(www.chuimin.cn)

他从1768年10月24日开始加热，日夜不熄，连续加热到第2年的2月1日，也发现在容器底部积存有固体物，但整个质量同加热前并没有什么变化。这就明确认识到，在加热过程中，既未从器外进入任何物质，也未从器内逸出什么物质。当称量鹈鹕器时，发现它的重量略有减少，而水的比重则略有增加。可以设想，这是由于玻璃容器的一部分溶于水中了。在把水完全蒸干以后，果然发现有一些残存的固体物质。把它和先前在鹈鹕器底积存的固体物质合在一起，其重量几乎恰好等于鹈鹕器所减少的重量。据此拉瓦锡断定，并不是水本身变成了固体物质，而是由于水在长时间加热的过程中溶解了容器（一部分），并以固体的形式出现的。

这就是拉瓦锡研究方法的梗概。他在研究中对于哪怕是一丝一毫的微量也从不疏忽，尽可能地做到细致和精密，扎扎实实的一步一步前进。这就打破了历来研究方法的模式，出现了他的独特的闪烁着崭新时代光辉的方法。

这也就为他以后的研究方法定下了基调。（舍勒也做过试图说明水不能变成土的实验，也是把纯水放在容器中进行长时间的加热，然后收集残存的固体物，并做过分析，发现容器的一部分溶于水中了。但是他没有注意到重量的变化，只是专一地研究了质的方面。相反拉瓦锡却只是专一地探究了量的方面，并没有着重分析残存的固体物质是什么。把这两个人的实验方法对照一下就会感到是挺有意思的。）

拉瓦锡：定量化学之父，开创性研究成果

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