法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫進(jìn)行的化學(xué)革命被公推為18世紀(jì)科學(xué)發(fā)展史上最輝煌的成就之一。在這場(chǎng)革命中，他以雄辯的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)，推翻了統(tǒng)治化學(xué)理論達(dá)百年之久的燃素說，建立了以氧為中心的燃燒理論。針對(duì)當(dāng)時(shí)化學(xué)物質(zhì)的命名呈現(xiàn)一派混亂不堪的狀況，拉瓦錫與他人合作制定出化學(xué)物質(zhì)命名原則，創(chuàng)立了化學(xué)物質(zhì)分類的新體系。根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，拉瓦錫用清晰的語言闡明了質(zhì)量守恒定律和它在化學(xué)中的運(yùn)用。這些工作，特別是他所提出的新觀念、新理論、新思想，為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。
安東·尼羅朗·拉瓦錫1743年8月26日出生于巴黎一個(gè)富裕的律師家庭。5歲那年他母親園病去世，從此他在姨母照料下生活、11歲時(shí)，他進(jìn)入當(dāng)時(shí)巴黎的名牌學(xué)校——馬沙蘭學(xué)校。以后升人法政大學(xué)，21歲畢業(yè)而取得律師的資格。他的家庭打算讓他繼承父業(yè)成為一個(gè)開業(yè)律師，然而在大學(xué)里他已對(duì)自然科學(xué)產(chǎn)主了濃厚的興趣，主動(dòng)地拜一些著名學(xué)者為師，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、天文、植物學(xué)、地質(zhì)礦物學(xué)和化學(xué)。從20歲開始，他堅(jiān)持每天作氣象觀測(cè)，假期還跟隨地質(zhì)學(xué)家格塔爾到各地作地質(zhì)考察旅行。他最初發(fā)表的關(guān)于石膏組成和凝固的論文就是在地質(zhì)調(diào)查之中寫成的，1765年，法國(guó)科學(xué)院以重獎(jiǎng)?wù)骷环N使路燈既明亮又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，22歲的拉瓦錫勇敢地參加了競(jìng)賽。他的設(shè)計(jì)雖然未獲獎(jiǎng)金，但被評(píng)為優(yōu)秀方案，榮獲國(guó)王頒發(fā)的金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)�，這項(xiàng)活動(dòng)給嶄露頭角的拉瓦錫以很大的鼓舞、使他更熱情地投入科學(xué)研究的事業(yè)中、同時(shí)他的科研才華也開始引起了科學(xué)界的注目。因?yàn)槔咤a接連不斷地取得了一項(xiàng)項(xiàng)科研成果，也因?yàn)樗邆淞藷o需憂慮生活來源的優(yōu)越科研條件，1768年他被任命為法國(guó)皇家科學(xué)院的副會(huì)員，1778年成為有表決權(quán)的18名正式會(huì)員之一。1785年他擔(dān)任了科學(xué)院的秘書長(zhǎng)，實(shí)際上成為科學(xué)院的負(fù)責(zé)人。
拉瓦錫成為科學(xué)院的成員后，科學(xué)研究愈成為他生活的重要內(nèi)容。從1778年起，他逐個(gè)地取得了化學(xué)研究上的重大突破。步入化學(xué)家的行列。他才華洋溢，精力充沛，逐漸成為科學(xué)界乃至政界的一位新星。
1768年，拉瓦錫選擇的一個(gè)研究課題是驗(yàn)證水能否變成土。在當(dāng)時(shí)，許多人都相信水能變成土。亞里士多德的“四元素說”中就有水土互變的提法，17世紀(jì)比利時(shí)化學(xué)家海爾蒙特曾以柳樹的實(shí)驗(yàn)來支持這一觀點(diǎn)。人們也時(shí)常發(fā)現(xiàn)在容器中煮沸水，時(shí)間長(zhǎng)了總會(huì)有沉淀物生成。拉瓦錫對(duì)這一觀點(diǎn)表示懷疑，為此他設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。他采用一種歐洲煉金術(shù)中使用過的很特別的蒸餾器。這種蒸餾器能使蒸餾物被反復(fù)蒸餾。他將蒸餾器稱重，然后加入一定重量的經(jīng)3次蒸餾后的蒸餾水。密封后點(diǎn)火加熱，保持微熱，同時(shí)進(jìn)行觀察。二周過去了，水還是清的。第三周末開始出現(xiàn)很小一點(diǎn)固體，隨后慢慢變大，第八周固體因增長(zhǎng)而沉淀下來。就這樣連續(xù)加熱了101天，蒸餾器中的確產(chǎn)生了固體沉淀物，冷卻后，他首先稱了總重量，發(fā)現(xiàn)總重量與加熱前相比沒有變化。他又分別對(duì)水、沉淀物、蒸餾器進(jìn)行稱量，結(jié)果是水的重量沒變，沉淀物的重量恰好等于蒸餾器所減少的重量。據(jù)此拉瓦錫著寫論文駁斥了水轉(zhuǎn)比為土的謬說，瑞典化學(xué)家舍勒也對(duì)這沉淀物進(jìn)行分析，證明它的確來自玻璃蒸餾器本身。
1772年9月，拉瓦錫開始對(duì)燃燒現(xiàn)象進(jìn)行研究。在這以前，波義耳曾對(duì)幾種金屬進(jìn)行過煅燒實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)為金屬在般燒后的增重是因?yàn)榇嬖诨鹞⒘�，在懾�(zé)校鹞⒘４┻^器壁而與金屬結(jié)合。
金屬+火微粒——>金屬灰
1702年，德國(guó)化學(xué)家斯塔爾也進(jìn)行了類似的實(shí)驗(yàn)。他認(rèn)為金屬在鍛燒中放出了燃素，即:金屬+燃素——>金屬灰
斯塔爾將有關(guān)燃素的觀點(diǎn)系統(tǒng)化，并以此來解釋當(dāng)時(shí)已知的化學(xué)現(xiàn)象。由于燃素說的解釋較過去的合理，很快被化學(xué)家所接受，成為18世紀(jì)占統(tǒng)治地位的化學(xué)理論。盡管一些實(shí)驗(yàn)研究的進(jìn)展已披露了燃素說與實(shí)驗(yàn)事實(shí)的矛盾，但多數(shù)化學(xué)家還是設(shè)法調(diào)和這一矛盾，以維護(hù)燃素說。拉瓦錫正是在研究了化學(xué)史的概況和前輩化學(xué)家的工作之后，發(fā)現(xiàn)了這一矛盾，并決心解決這一矛盾。
首先他對(duì)磷、硫等易燃物的燃燒進(jìn)行觀察和測(cè)定，他發(fā)現(xiàn)磷、硫在燃燒中增重是由于吸收了空氣。于是他想到，金屬在般燒中增重是否屬于同一原因？1774年，他重做了波義耳關(guān)于煅燒金屬的實(shí)驗(yàn)。他將已知重量的錫放入曲頸瓶中，密封后稱其總重量。然后經(jīng)過充分加熱使錫灰化。待冷卻后，稱其總重量，確認(rèn)其總重量沒有變化。爾后在曲頸瓶上穿一小孔，發(fā)現(xiàn)瓶外空氣帶著響聲沖進(jìn)瓶?jī)?nèi)，再稱其總重量和金屬灰的重量，發(fā)現(xiàn)總重量增加的值恰好等于錫變成錫灰后的增重。拉瓦錫又對(duì)鉛、鐵等金屬進(jìn)行了同樣的鍛燒實(shí)驗(yàn)，得到相同的結(jié)論。由此拉瓦錫認(rèn)為燃燒金屬的增重是金屬與空氣的一部分相結(jié)合的結(jié)果，否定了波義耳的火微粒之說，對(duì)燃素說也提出了質(zhì)疑。那未，與金屬相結(jié)合的空氣成分又是什么？當(dāng)時(shí)人們還不了解空氣具有兩種以上組分，拉瓦錫也無從推斷。1774年10月，英國(guó)化學(xué)家普利斯特列訪問巴黎。在拉瓦錫舉行的歡邀宴會(huì)上，普利斯特列告訴拉瓦錫，在3個(gè)月前，他曾在加熱水銀灰的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一種具有顯著助燃作用的氣體。這信息給拉瓦錫以啟示，他立即著手汞灰的合成和分解。實(shí)驗(yàn)事實(shí)使拉瓦錫確信，般燒中與金屬相結(jié)合的決不是火微�；蛉妓�，可能是最純凈的空氣。1775年末，普利斯特列發(fā)表了關(guān)于氧元素（他命名為脫燃素空氣）的論文后，拉瓦錫恍然大悟，原來這種特殊物質(zhì)是一種新的氣體元素。隨后，他對(duì)這種新的氣體元素的往質(zhì)進(jìn)行了認(rèn)真的考察，確認(rèn)這種元素除了助燃、助呼吸外．還能與許多非金屬物質(zhì)結(jié)合生成各種酸，為此他把這種元素命名為酸素，現(xiàn)在氧元素的化學(xué)符號(hào)0就是來源于希臘文酸素：oxygene。對(duì)氧氣作系統(tǒng)研究后，拉瓦錫明確地指出：空氣本身不是元素，而是混和物，它主要由氧氣和氮?dú)饨M成。1778年他進(jìn)而提出，燃燒過程在任何情況下，都是可燃物質(zhì)與氧的化合，可燃物質(zhì)在燃燒過程中吸收了氧而增重。所謂的燃素實(shí)際上是不存在的。拉瓦錫關(guān)于燃燒的氧化學(xué)說終于使人們認(rèn)清了燃燒的本質(zhì)，并從此取代了燃素學(xué)說，統(tǒng)一地解釋了許多化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，為化學(xué)發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。
長(zhǎng)期以來，水也被看作是一種元素。在氧元素被確認(rèn)后的1781年，英國(guó)化學(xué)家卡文迪許在氫氣與普通空氣或氧氣的混和氣中通電、發(fā)生火花時(shí)，會(huì)有水珠的生成，這一實(shí)驗(yàn)證明水是一種化合物。但是由于卡文迪許仍舊信仰燃素說，所以對(duì)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能作出清晰的解釋。卡文迪許的助手布拉格登于1783年6月訪問巴黎時(shí)，將這一實(shí)驗(yàn)告訴了拉瓦錫。拉瓦錫立即進(jìn)行了跟蹤實(shí)驗(yàn)，不僅合成了水，同時(shí)還將水分解為氧氣和氫氣，再次確認(rèn)了水的組成，并且用氧化理論給以準(zhǔn)確的說明。
運(yùn)用氧化理論，拉瓦錫弄清了碳酸氣就是碳與氧元素的化合物。他又根據(jù)酒精一類有機(jī)化合物在燃燒中大都生成碳酸氣和水的事實(shí)，建立了有機(jī)化合物的分析法，將有機(jī)物在一定體積的空氣和氧氣中燃燒，用苛性堿溶液來吸收其產(chǎn)生的碳酸氣，再從殘留物中計(jì)算出生成的水量，由此確定有機(jī)化合物中含的碳、氫、氧三種元素的比例數(shù)。
根據(jù)氧化理論，1777年拉瓦錫發(fā)表論文，指出動(dòng)物呼吸是吸入氧氣，呼出碳酸氣。他與法國(guó)科學(xué)家拉普拉斯合作，1782年設(shè)計(jì)了冰的熱量計(jì)，測(cè)定了一些物質(zhì)的比熱和潛熱。同時(shí)證明動(dòng)物的呼吸也屬于一種燃燒現(xiàn)象。
拉瓦錫的氧化學(xué)說是對(duì)燃素說的否定，他關(guān)于水的組成、空氣的組成等一系列實(shí)驗(yàn)成果是對(duì)亞里士多德四元素說的批判，為了與新的理論相適應(yīng)，1785年，拉瓦錫和他的同行戴莫維、貝托雷、佛克羅伊合作編寫了《化學(xué)命名法》。這本專著強(qiáng)調(diào)指出每種物質(zhì)必須有一固定名稱，單質(zhì)命名盡可能表達(dá)出它的特性，化合物的命名盡可能反映出它的組成，據(jù)此他們建議對(duì)過去被稱為金屬灰的物質(zhì)應(yīng)依據(jù)它的組成命名為金屬氧化物；酸、堿物質(zhì)使用它們所含的元素來命名；鹽類則用構(gòu)成它們的酸和堿來命名。這樣一來，汞灰應(yīng)稱為氧化汞，礬油應(yīng)叫作硫酸等等。從而奠定了現(xiàn)代化學(xué)術(shù)語命名的基礎(chǔ)，當(dāng)今所用的化學(xué)術(shù)語的大部分都是依據(jù)這一命名法而來的。
拉瓦錫的化學(xué)研究有一個(gè)重要的特點(diǎn)，他總是有意識(shí)地把質(zhì)量不變的規(guī)律作為他思維推理的前提。這種質(zhì)量守恒的思想在他1789年出版的《化學(xué)綱要》中，作了清楚的闡述，這是他對(duì)近代化學(xué)發(fā)展的又一突出的貢獻(xiàn)。就在《化學(xué)綱要》這部名著中，拉瓦錫總結(jié)了他化學(xué)研究的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展了波義耳提出的元素概念，提出元素是化學(xué)分析到達(dá)的終點(diǎn)，即在當(dāng)時(shí)用任何化學(xué)手段都不能分解的物質(zhì)可稱為元素。據(jù)此他還列出了一張包括33種元素的分類表。現(xiàn)在看來，這張表雖然存在一些錯(cuò)誤，但是世界公認(rèn)這是第一張真正的化學(xué)元素表。
就在拉瓦錫在科學(xué)研究上取得一個(gè)又一個(gè)的重要進(jìn)展時(shí)，1789年法國(guó)爆發(fā)了資產(chǎn)階級(jí)的大革命。拉瓦錫雖然主張君主立憲制，但是他還是積極地參與了統(tǒng)一度量衡的改革工作。統(tǒng)一度量衡是法國(guó)大革命的重要成果。隨著革命的主導(dǎo)權(quán)由大資產(chǎn)階級(jí)轉(zhuǎn)移到小資產(chǎn)階級(jí)的代表人物的手中，階級(jí)的對(duì)抗更為激烈，包括拉瓦錫在內(nèi)的60人組成的征稅承包商集團(tuán)成為了革命的對(duì)象。所謂征稅承包業(yè)指由一批商人組成的集團(tuán)，把法國(guó)國(guó)王的部分征稅承包下來，由商人雇用人員到各地強(qiáng)行征收鹽、酒、煙草及其它商品的關(guān)稅。包稅商除了上繳給國(guó)王一定稅款外。還要從中獲得一定的利潤(rùn)。這種征稅承包業(yè)顯然加重了對(duì)平民百姓的盤剝，很自然地成為革命中的眾矢之的。拉瓦錫的家庭經(jīng)濟(jì)狀況足以維持其從事科研的生活，但是拉瓦錫妄圖發(fā)財(cái)，幾乎在他投身科學(xué)研究的同時(shí)，于1768年加入了包稅商集團(tuán)。從此賺錢的買賣花費(fèi)了他不少精力。他萬萬沒有想到，這一問題為他招來了滅頂之災(zāi)。1793年，革命政權(quán)逮捕了包括拉瓦錫在內(nèi)的包稅商，第二年以超過法定數(shù)4％的收入，謀取6一10％的利潤(rùn)的罪行而被處死，一位杰出的科學(xué)家正當(dāng)他事業(yè)興旺時(shí)，落得這樣一個(gè)可悲的結(jié)局，當(dāng)時(shí)和后來的許多人都對(duì)此深感惋惜
拉瓦錫雖然死了，他對(duì)發(fā)展近代科學(xué)的突出貢獻(xiàn)，后人并沒有抹煞他的科學(xué)思想、科學(xué)方法長(zhǎng)期以來一直成為人們學(xué)習(xí)和研究的內(nèi)容，人們從中獲得了不少啟迪和教益。綜觀拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)研究和理論建樹，正如有人評(píng)論說：拉瓦錫既沒有發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)，也沒有提出新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，甚至沒有創(chuàng)新或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段或方法，然而他卻在重復(fù)前人的實(shí)驗(yàn)中，通過嚴(yán)格的合乎邏輯的步驟，闡明了所得結(jié)果的正確解釋，作出了化學(xué)發(fā)展上的不朽功績(jī)。成功的原因是多方面的，首先他強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)是認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)，他的治學(xué)座右銘是：“不靠猜想，而要根據(jù)事實(shí)�！彼谘芯恐幸恢弊裱皼]有充分的實(shí)驗(yàn)根據(jù)，從不推導(dǎo)嚴(yán)格的定律”的原則。這種尊重科學(xué)事實(shí)的思想使他能把前人所作的一切實(shí)驗(yàn)看作只是建議性質(zhì)的，而不是教條，從而批判地繼承了前人的工作成果，敢于進(jìn)行理論上的革命。
拉瓦錫善于學(xué)習(xí)，善于進(jìn)行分析綜合、判斷推理，提出新的學(xué)術(shù)思想。對(duì)于前人的有關(guān)研究，他的學(xué)習(xí)是很認(rèn)真的。他能把前人對(duì)于同一實(shí)驗(yàn)所作的不同解釋加以分析比較，從中發(fā)現(xiàn)矛盾和問題，為此他選擇了一些關(guān)鍵的跟蹤實(shí)驗(yàn)作為自己研究的突破點(diǎn)，并在實(shí)驗(yàn)中，保持清醒頭腦。在實(shí)驗(yàn)中他除了細(xì)致地觀察外，還善于捕捉那些化學(xué)反應(yīng)中各種物質(zhì)變化的相互聯(lián)系，不被表面現(xiàn)象所迷惑，透過現(xiàn)象深入到本質(zhì)，從整體上去認(rèn)識(shí)反應(yīng)的本質(zhì)，因而顯得比別人站得高、看得準(zhǔn)。系統(tǒng)嚴(yán)格的定量性是拉瓦錫實(shí)驗(yàn)方法的基本特點(diǎn)。他在實(shí)驗(yàn)分析中有一個(gè)信條：“必須用天平進(jìn)行精確測(cè)定來確定真理。”根據(jù)這一信條，拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)研究都明確地運(yùn)用了定量方法。以量求質(zhì)，通過數(shù)量的確定推翻了水上相互轉(zhuǎn)化的古老觀念，否定了燃素的存在，揭示了氧氣的實(shí)質(zhì)和燃燒的本質(zhì)。他能以考察量的變化來推導(dǎo)化學(xué)變化的規(guī)律，是因?yàn)樗嘈抛匀唤缥镔|(zhì)的各種變化中，質(zhì)量是守恒的。他提出質(zhì)量守恒定律進(jìn)一步說明了化學(xué)定量方法所依賴的前提。拉瓦錫敢于明確地提出這一原理，除了有實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)外，他還從“無中不能生有”這一深刻的哲學(xué)和“總量等于它的各個(gè)分量”的數(shù)學(xué)公理中獲得了啟示。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/1119845.html
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