夏點(diǎn)
氧氣是空氣的主要成分之一,無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味,具有幫助呼吸和燃燒的特性。我們?nèi)祟惿钤诖髿馊χ?,依靠空氣中的氧氣而生存,一般成年人每天呼?0~12立方米有氧空氣(約13~15千克),相當(dāng)于一天進(jìn)食量的10倍、飲水量的3倍。如果沒(méi)了氧氣,我們的生命將受到極大的威脅。那么,是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了這種“活命空氣”的秘密?其間又有著怎樣的故事呢?
啤酒桶里的“未解之謎”
“活命空氣”的發(fā)現(xiàn)者是英國(guó)著名的化學(xué)家約瑟夫·普利斯特里,他于1733年3月13日出生在英格蘭。跟隨外公外婆度過(guò)大部分童年后,由于母親去世,他被送去姑姑家。后來(lái),姑父突然病逝,為了減輕經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),姑姑不得不把他送到利茲城附近的布萊克家寄養(yǎng)。
布萊克在啤酒廠上班,曾是普利斯特里姑父的好友。他很寵愛(ài)普利斯特里,常帶他去啤酒廠玩。
一天,普利斯特里和另外一個(gè)小伙伴在啤酒廠捉迷藏。突然,他看到一個(gè)工人從黑黢黢的發(fā)酵車間出來(lái),靈機(jī)一動(dòng),悄悄躲了進(jìn)去。
過(guò)了很久,那個(gè)小伙伴也沒(méi)能找到普利斯特里。普利斯特里很無(wú)聊,無(wú)意中,他看到角落里零散地放著一些木條,于是拿出隨身攜帶的打火機(jī)點(diǎn)燃其中一根。
“普利斯特里,你在哪兒?”小伙伴在外面大喊。
普利斯特里在里面發(fā)出怪叫,以此引起注意。
小伙伴循聲而進(jìn),看到了普利斯特里正在玩火,也跑過(guò)來(lái)玩。一不小心,小伙伴把木條投進(jìn)了盛裝啤酒的發(fā)酵桶。
普利斯特里害怕點(diǎn)燃啤酒桶,趕緊伸手去撿,卻意外地發(fā)現(xiàn)木條已熄滅。
“這是怎么回事?”普利斯特里很好奇,又點(diǎn)燃幾根木條,朝木桶里扔,結(jié)果發(fā)現(xiàn)燃著的木條全都熄滅了。
“難道啤酒桶里有能滅火的東西?”普利斯特里想要跳進(jìn)桶里看個(gè)究竟。此時(shí),布萊克來(lái)了,他不讓普利斯特里跳進(jìn)桶里,說(shuō)進(jìn)去會(huì)感到憋氣,很危險(xiǎn)。
“這是為什么?”普利斯特里睜大好奇的眼睛,他的話問(wèn)住了布萊克。這個(gè)“未解之謎”深深地印在普利斯特里的腦海中,他決定刻苦學(xué)習(xí),弄清事情的原委。
“活命空氣”的秘密
普利斯特里學(xué)習(xí)刻苦,在31歲那年被授予法學(xué)博士,從此踏入科學(xué)研究的殿堂。他抑制不住對(duì)童年“木條熄滅”和“憋氣”事件的好奇,首先對(duì)空氣產(chǎn)生了興趣,開(kāi)始做一些關(guān)于空氣的實(shí)驗(yàn)。
一次,他把點(diǎn)燃的蠟燭放在裝有小老鼠的玻璃器皿中,然后蓋緊容器。他發(fā)現(xiàn):蠟燭燃了一陣之后就熄滅了,而小老鼠很快也死了。這一現(xiàn)象讓普利斯特里意識(shí)到空氣中還存在著一種“東西”,是這種“東西”導(dǎo)致蠟燭熄滅和動(dòng)物不能呼吸。
那么,這種奇妙的東西是什么呢?他設(shè)想,這種東西是蠟燭燃燒時(shí)導(dǎo)致空氣受到污染而產(chǎn)生的。
“既然是受到污染,那能不能凈化受污染的空氣,使它成為可供呼吸的空氣?”緊接著,普利斯特里又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),用水洗滌受污染的空氣。他發(fā)現(xiàn),水只能凈化一部分空氣,而另一部分未被凈化的空氣,仍不能供應(yīng)呼吸。
善于思考的普利斯特里意識(shí)到凈化空氣很難辦到,又想到既然動(dòng)物在受污染的空氣中會(huì)死去,那么植物會(huì)怎樣呢?他把一盆花放在玻璃罩內(nèi),花盆旁邊放了一支燃燒著的蠟燭來(lái)制取受污染的空氣。當(dāng)蠟燭熄滅幾小時(shí)后,植物看不出什么變化。他又把這套裝置放到靠近窗子的桌子上,第二天一早發(fā)現(xiàn),花不僅沒(méi)死,而且長(zhǎng)出了花蕾。
由此,普利斯特里想到了植物能凈化空氣,幫助消滅導(dǎo)致蠟燭熄滅的“東西”。于是對(duì)植物進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)那個(gè)“東西”其實(shí)是植物釋放出來(lái)的。之所以先前的蠟燭熄滅、動(dòng)物窒息,實(shí)則是因?yàn)槟莻€(gè)“東西”被燃燒或者被動(dòng)物消耗而造成的。
普利斯特里認(rèn)為在啤酒發(fā)酵、蠟燭燃燒以及動(dòng)物呼吸時(shí)產(chǎn)生的氣體是空氣中的一種成分,而植物制造的又是空氣中的另外一種成分。他把前者稱為“固定空氣”(也就是現(xiàn)在所說(shuō)的二氧化碳),后者稱為“活命空氣”(也就是氧氣)。
后來(lái),普利斯特里又發(fā)現(xiàn)了氫氣、一氧化氮、二氧化氮等多種氣體。由于對(duì)氣體研究的卓著成就,他被譽(yù)為“氣體化學(xué)之父”。
(責(zé)任編校:賀年青)