大事件
出生1743年8月26日1743年8月26日出生于法國(guó)巴黎。成為法蘭西科學(xué)院院士1768年1768年成為法蘭西科學(xué)院院士。設(shè)計(jì)鐘罩實(shí)驗(yàn)1772年1772年秋天開(kāi)始拉瓦錫對(duì)硫、錫和鉛在空氣中燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行研究。為了確定空氣是否參加反應(yīng),他設(shè)計(jì)了著名的鐘罩實(shí)驗(yàn)。推翻燃素說(shuō)1777年1777年向巴黎科學(xué)院提出了一篇報(bào)告《燃燒概論》,闡明了燃燒作用的氧化學(xué)說(shuō)他還通過(guò)精確的定量實(shí)驗(yàn),證明物質(zhì)雖然在一系列化學(xué)反應(yīng)中改變了狀態(tài),但參與反應(yīng)的物質(zhì)的總量在反應(yīng)前后都是相同的。于是拉瓦錫用實(shí)驗(yàn)證明了化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒定律。拉瓦錫的氧化學(xué)說(shuō)徹底地推翻了燃素說(shuō),使化學(xué)開(kāi)始蓬勃地發(fā)展起來(lái)。認(rèn)識(shí)并命名氧氣,氫氣1778年1778年和1783年分別認(rèn)識(shí)并命名了氧氣,氫氣。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的化學(xué)命名法約1787年1787年與克勞德·貝托萊等人合作,設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)潔的化學(xué)命名法。在《化學(xué)命名法》(Méthode de nomenclature chimique)中正式提出這一命名系統(tǒng),目的是使不同語(yǔ)言背景的化學(xué)家可以彼此交流,其中的很多原則加上后來(lái)貝采利烏斯的符號(hào)系統(tǒng),形成了至今沿用的化學(xué)命名體系。發(fā)表《化學(xué)基本論述》1789年1789年發(fā)表了《化學(xué)基本論述》(Traité élémentaire de Chimie)這部集他的觀點(diǎn)之大成的教科書(shū),在這部書(shū)里拉瓦錫定義了元素的概念,并對(duì)當(dāng)時(shí)常見(jiàn)的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了分類,總結(jié)出三十三種元素(盡管一些實(shí)際上是化合物)和常見(jiàn)化合物。在該書(shū)中的實(shí)驗(yàn)部分中拉瓦錫強(qiáng)調(diào)了定量分析的重要性。最重要的是拉瓦錫在這部書(shū)中成功的將很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)他自己的氧化說(shuō)和質(zhì)量守恒定律的理論系統(tǒng)進(jìn)行了圓滿的解釋。很快產(chǎn)生了轟動(dòng)效應(yīng)。被列入化學(xué)史上劃時(shí)代的作品。列出第一張?jiān)匾挥[表1789年1789年出版的歷時(shí)四年寫(xiě)就的《化學(xué)概要》里,拉瓦錫列出了第一張?jiān)匾挥[表。幫助構(gòu)建度量體系1790年-1791年1790年法蘭西科學(xué)院組織委員會(huì)負(fù)責(zé)制定新度量衡系統(tǒng),人員有拉瓦錫、孔多塞、拉格朗日和蒙日等。1791年拉瓦錫起草了報(bào)告,主張采取地球極點(diǎn)到赤道的距離的一千萬(wàn)分之一為標(biāo)準(zhǔn)(約等于1米)建立米制系統(tǒng)。接著科學(xué)院指定拉瓦錫負(fù)責(zé)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定。經(jīng)過(guò)測(cè)定,拉瓦錫提出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)采用千克,定密度最大時(shí)的一立方分米水的質(zhì)量為一千克,被世界通用。逝世1794年5月8日1794年5月8日被指控犯有稅務(wù)欺詐罪,并銷售摻假煙草,隨后被送上斷頭臺(tái),終年51歲。人物生平
安托萬(wàn)-洛朗·德·拉瓦錫個(gè)人照
1743年出生在法國(guó)巴黎一個(gè)律師家庭。1748年母親過(guò)世,拉瓦錫繼承了一大筆財(cái)產(chǎn)。
1754年到1761年間于馬薩林學(xué)院學(xué)習(xí)。家人想要他成為一名律師,但是他本人卻對(duì)自然科學(xué)更感興趣。
1761年他進(jìn)入巴黎大學(xué)法學(xué)院學(xué)習(xí),獲得律師資格。課余時(shí)間他繼續(xù)學(xué)習(xí)自然科學(xué),從魯埃爾那里接受了系統(tǒng)的化學(xué)教育和對(duì)燃素說(shuō)的懷疑。
1764年至1767年作為地理學(xué)家蓋塔的助手,進(jìn)行采集法國(guó)礦產(chǎn)、繪制第一份法國(guó)地圖的工作。在考察礦產(chǎn)過(guò)程中,他研究了生石膏與熟石膏之間的轉(zhuǎn)變,同年參加法國(guó)科學(xué)院關(guān)于城市照明問(wèn)題的征文活動(dòng)獲獎(jiǎng)。
1767年他和蓋塔共同組織了對(duì)阿爾薩斯-洛林地區(qū)的礦產(chǎn)考察。
1768年成為法蘭西科學(xué)院院士。
1770年一派學(xué)者堅(jiān)持波義耳已經(jīng)否定的四元素說(shuō),認(rèn)為水長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)生成土類物質(zhì)。為了搞清這個(gè)問(wèn)題,拉瓦錫將蒸餾水密封加熱了101天,發(fā)現(xiàn)的確有微量固體出現(xiàn)。他使用天平進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)容器質(zhì)量的減少正等于產(chǎn)生固體物的質(zhì)量,而水質(zhì)量沒(méi)有變化,從而駁斥了這一觀點(diǎn)。
1771年,拉瓦錫與同事的女兒,13歲的瑪麗-安娜·皮埃爾波澤結(jié)婚。皮埃爾波澤通曉多種語(yǔ)言,多才多藝,她替拉瓦錫翻譯英文文獻(xiàn),并為他的書(shū)籍繪制插圖并保存拉瓦錫實(shí)驗(yàn)記錄,協(xié)助丈夫進(jìn)行科學(xué)研究。
化學(xué)研究
為了解釋“燃燒”這一常見(jiàn)的化學(xué)現(xiàn)象,德國(guó)醫(yī)生斯塔爾提出燃素說(shuō),認(rèn)為物質(zhì)在空氣中燃燒是物質(zhì)失去燃素,空氣得到燃素的過(guò)程。燃素說(shuō)可以解釋一些現(xiàn)象,因此很多化學(xué)家包括普利斯特里和舍勒等人都擁護(hù)這一說(shuō)法。普利斯特里更是將自己發(fā)現(xiàn)的氧氣稱為“脫燃素空氣”,用來(lái)解釋物質(zhì)在氧氣中燃燒比空氣中劇烈。但是燃素說(shuō)始終難以解釋金屬燃燒之后變重這個(gè)問(wèn)題。一派人索性認(rèn)為這是因?yàn)闇y(cè)量的誤差導(dǎo)致,另一派比較極端的燃素說(shuō)維護(hù)者甚至認(rèn)為在金屬燃燒反應(yīng)中燃素帶有負(fù)質(zhì)量。
拉瓦錫銅像
面對(duì)如此的局面,1772年秋天開(kāi)始拉瓦錫對(duì)硫、錫和鉛在空氣中燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行研究。為了確定空氣是否參加反應(yīng),他設(shè)計(jì)了著名的鐘罩實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這一實(shí)驗(yàn),可以測(cè)量反應(yīng)前后氣體體積的變化,得到參與反應(yīng)的氣體體積。他還將鉛在真空密封容器中加熱,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不變,加熱后打開(kāi)容器,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量迅速增加。盡管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與燃素說(shuō)支持者相同,但是拉瓦錫提出了另一種解釋,即認(rèn)為物質(zhì)的燃燒是可燃物與空氣中某種物質(zhì)結(jié)合的結(jié)果,這樣可以同時(shí)解釋燃燒需要空氣和金屬燃燒后質(zhì)量變重的問(wèn)題。但是此時(shí)他仍然無(wú)法確定是那一種組分與可燃物結(jié)合。拉瓦錫通過(guò)金屬煅燒實(shí)驗(yàn),于1777年向巴黎科學(xué)院提出了一篇報(bào)告《燃燒概論》,闡明了燃燒作用的氧化學(xué)說(shuō),要點(diǎn)為:①燃燒時(shí)放出光和熱。②只有在氧存在時(shí),物質(zhì)才會(huì)燃燒。③空氣是由兩種成分組成的,物質(zhì)在空氣中燃燒時(shí),吸收了空氣中的氧,因此重量增加,物質(zhì)所增加的重量恰恰就是它所吸收氧的重量。④一般的可燃物質(zhì)(非金屬)燃燒后通常變?yōu)樗幔跏撬岬谋驹?,一切酸中都含有氧。金屬煅燒后變?yōu)殪鸦?,它們是金屬的氧化物。他還通過(guò)精確的定量實(shí)驗(yàn),證明物質(zhì)雖然在一系列化學(xué)反應(yīng)中改變了狀態(tài),但參與反應(yīng)的物質(zhì)的總量在反應(yīng)前后都是相同的。于是拉瓦錫用實(shí)驗(yàn)證明了化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒定律。拉瓦錫的氧化學(xué)說(shuō)徹底地推翻了燃素說(shuō),使化學(xué)開(kāi)始蓬勃地發(fā)展起來(lái)。
走向成功
1787年之后拉瓦錫社會(huì)職務(wù)漸重,用于科學(xué)研究時(shí)間較少。主要進(jìn)行化學(xué)命名法改革,自己研究成果的總結(jié)和新理論的傳播工作。他先與克勞德·貝托萊等人合作,設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)潔的化學(xué)命名法。
1787年他在《化學(xué)命名法》(Méthode de nomenclature chimique)中正式提出這一命名系統(tǒng),目的是使不同語(yǔ)言背景的化學(xué)家可以彼此交流,其中的很多原則加上后來(lái)貝采利烏斯的符號(hào)系統(tǒng),形成了至今沿用的化學(xué)命名體系。接下來(lái),他總結(jié)了自己的大量的定量試驗(yàn),證實(shí)了質(zhì)量守恒定律。這個(gè)定律的想法并非他獨(dú)創(chuàng),在拉瓦錫之前很多自然哲學(xué)家與化學(xué)家都有過(guò)類似觀點(diǎn),但是由于對(duì)實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量測(cè)試的不準(zhǔn)確,有些人開(kāi)始懷疑這一觀點(diǎn)。1748年,俄羅斯化學(xué)家米哈伊爾·瓦西里耶維奇·羅蒙諾索夫曾精確的進(jìn)行了測(cè)定,并且提出了這一定律的描述,但是由于莫斯科大學(xué)處于歐洲科學(xué)研究的中心之外,所以他的觀點(diǎn)沒(méi)有被人注意到。
基于氧化說(shuō)和質(zhì)量守恒定律,1789年拉瓦錫發(fā)表了《化學(xué)基本論述》(Traité élémentaire de Chimie)這部集他的觀點(diǎn)之大成的教科書(shū),在這部書(shū)里拉瓦錫定義了元素的概念,并對(duì)當(dāng)時(shí)常見(jiàn)的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了分類,總結(jié)出三十三種元素(盡管一些實(shí)際上是化合物)和常見(jiàn)化合物,使得當(dāng)時(shí)零碎的化學(xué)知識(shí)逐漸清晰化。在該書(shū)中的實(shí)驗(yàn)部分中拉瓦錫強(qiáng)調(diào)了定量分析的重要性。最重要的是拉瓦錫在這部書(shū)中成功的將很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)他自己的氧化說(shuō)和質(zhì)量守恒定律的理論系統(tǒng)進(jìn)行了圓滿的解釋。這種簡(jiǎn)潔、自然而又可以解釋很多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理論系統(tǒng)完全有別于燃素說(shuō)的繁復(fù)解釋和各種充滿煉金術(shù)術(shù)語(yǔ)的化學(xué)著作,很快產(chǎn)生了轟動(dòng)效應(yīng)。堅(jiān)持燃素說(shuō)的化學(xué)家如普利斯特里對(duì)其堅(jiān)決抵制,但是年輕的化學(xué)家非常歡迎,這部書(shū)也因此與波義耳的《懷疑派的化學(xué)家》一樣,被列入化學(xué)史上劃時(shí)代的作品。
到1795年左右,歐洲大陸已經(jīng)基本全部接受拉瓦錫的理論。
法蘭西科學(xué)院常會(huì)由政府資助,給予科學(xué)家薪水同時(shí)要求完成某些任務(wù)。由于拉瓦錫的很強(qiáng)的工作能力,他參與了很多這種任務(wù)并負(fù)責(zé)起草報(bào)告。其中影響很大是統(tǒng)一法國(guó)的度量衡。
1790年法蘭西科學(xué)院組織委員會(huì)負(fù)責(zé)制定新度量衡系統(tǒng),人員有拉瓦錫、孔多塞、拉格朗日和蒙日等。
1791年拉瓦錫起草了報(bào)告,主張采取地球極點(diǎn)到赤道的距離的一千萬(wàn)分之一為標(biāo)準(zhǔn)(約等于1米)建立米制系統(tǒng)。接著科學(xué)院指定拉瓦錫負(fù)責(zé)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定。經(jīng)過(guò)測(cè)定,拉瓦錫提出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)采用千克,定密度最大時(shí)的一立方分米水的質(zhì)量為一千克。這種系統(tǒng)盡管當(dāng)時(shí)受到了很大阻力,但是今天已經(jīng)被世界通用。
保護(hù)科學(xué)
拉瓦錫還曾在政界被推選為眾議院議員。對(duì)此,他曾感到負(fù)擔(dān)過(guò)重,曾多次想退出社會(huì)活動(dòng),回到研究室做一個(gè)化學(xué)家。然而這個(gè)愿望一直未能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時(shí),法國(guó)的國(guó)情日趨緊張,舉國(guó)上下有如旋風(fēng)般的混亂,處于隨時(shí)都可能爆發(fā)危機(jī)的時(shí)刻。對(duì)于像拉瓦錫這樣大有作為和精明達(dá)識(shí)的科學(xué)家的才能也處于嚴(yán)重考驗(yàn)的時(shí)刻。[3]
這時(shí),有些像百年前波義耳在英國(guó)的處境,又轉(zhuǎn)移到拉瓦錫所在的法國(guó)來(lái)了。國(guó)情是很相似的。但是這兩位科學(xué)家的命運(yùn)卻正好相反。波義耳不聞窗外的世間風(fēng)云,只是一心關(guān)在實(shí)驗(yàn)室里靜靜地進(jìn)行研究。而在同樣處境下的拉瓦錫卻未能做到這一點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)說(shuō)是一種命運(yùn)的不幸,而且這種不幸可以說(shuō)已經(jīng)達(dá)到了極點(diǎn),以至最終奪去了他的生命。
拉瓦錫不論在何處都像是一棵招風(fēng)的大樹(shù),因而雷雨一到也就是最危險(xiǎn)的。最初的一擊是來(lái)自革命的驍將讓—保羅·馬拉之手。馬拉最初也曾想作為科學(xué)家而取得榮譽(yù),并寫(xiě)出了《火焰論》一書(shū),企圖作為一種燃燒學(xué)說(shuō)而提交到了科學(xué)院。當(dāng)時(shí)做為會(huì)長(zhǎng)的拉瓦錫曾對(duì)此書(shū)進(jìn)行了尖刻評(píng)論,認(rèn)為并無(wú)科學(xué)價(jià)值而否定。這樣可能就結(jié)下了私怨。馬拉首先叫喊要“埋葬這個(gè)人民公敵的偽學(xué)者!”到了1789年7月,革命的戰(zhàn)火終于燃燒起來(lái),整個(gè)法國(guó)迅速卷入到動(dòng)亂的旋渦之中。
拉瓦錫畫(huà)像
在這塊天地里,科學(xué)似已無(wú)法容身了。一切學(xué)會(huì)、科學(xué)院、度量衡調(diào)查會(huì)等,實(shí)際上所有的法國(guó)學(xué)術(shù)界都面臨著存亡的危機(jī)。甚至還聽(tīng)到了這種不正常的說(shuō)法,認(rèn)為“學(xué)者是人民的公敵,學(xué)會(huì)是反人民的集團(tuán)”等。在此情況下,拉瓦錫表現(xiàn)得很勇敢。他做為科學(xué)院士和度量衡調(diào)查會(huì)的研究員,仍然恪守著自己的職責(zé)。他不僅努力于個(gè)人的研究工作,并為兩個(gè)學(xué)會(huì)的籌款而各處奔走,還有時(shí)捐獻(xiàn)私人財(cái)產(chǎn)做為同事們的研究資金。他的決心和氣魄,成了法國(guó)科學(xué)界的柱石和保護(hù)者。
主要成就
巴黎市政廳的拉瓦錫塑像
拉瓦錫在學(xué)校是一個(gè)天才男孩。20歲時(shí)因出色地撰寫(xiě)了巴黎街道照明的設(shè)計(jì)文章而獲得法國(guó)科學(xué)院的嘉獎(jiǎng)。幾年之后,即1768年被評(píng)選為法國(guó)科學(xué)院的“名譽(yù)院士”。
他為后人留下的杰作是《化學(xué)概要》,這篇論文標(biāo)志著現(xiàn)代化學(xué)的誕生。在這篇論文中,拉瓦錫除了正確地描述燃燒和吸收這兩種現(xiàn)象之外,在歷史上還第一次開(kāi)列出化學(xué)元素的準(zhǔn)確名稱。名稱的確立建立在物質(zhì)是由化學(xué)元素組成的這個(gè)基礎(chǔ)之上。而在此之前,這些元素有著不同的稱謂。在書(shū)中,拉瓦錫將化學(xué)方面所有處于混亂狀態(tài)的發(fā)明創(chuàng)造整理得有條有理。
化學(xué)家拉瓦錫原來(lái)是學(xué)法律的。1763年年僅20歲的拉瓦錫就取得了法律學(xué)士學(xué)位,并且獲律師從業(yè)證書(shū)。拉瓦錫的父親是一位頗有名氣的律師,家境富有。所以拉瓦錫沒(méi)有馬上去做律師,那時(shí)他對(duì)植物學(xué)發(fā)生了興趣,經(jīng)常上山采集標(biāo)本使他又對(duì)氣象學(xué)產(chǎn)生了興趣。在地質(zhì)學(xué)家葛太德的建議下,拉瓦錫師從巴黎著名的化學(xué)魯伊勒教授。從此,拉瓦錫就和化學(xué)結(jié)下不解之緣。
拉瓦錫的對(duì)化學(xué)的第一個(gè)貢獻(xiàn)便是從實(shí)驗(yàn)的角度驗(yàn)證并總結(jié)了質(zhì)量守恒定律。早在拉瓦錫出生之時(shí),多才多藝的俄羅斯科學(xué)家羅蒙諾索夫就提出了質(zhì)量守恒定律,他當(dāng)時(shí)稱之為“物質(zhì)不滅定律”,其中含有更多的哲學(xué)意蘊(yùn)。但由于“物質(zhì)不滅定律”缺乏豐富的實(shí)驗(yàn)根據(jù),特別是當(dāng)時(shí)俄羅斯的科學(xué)還很落后,西歐對(duì)沙俄的科學(xué)成果不重視,“物質(zhì)不滅定律”沒(méi)有得到廣泛的傳播。
拉瓦錫用硫酸和石灰合成了石膏,當(dāng)他加熱石膏時(shí)放出了水蒸氣。拉瓦錫用天平仔細(xì)稱量了不同溫度下石膏失去水蒸氣的質(zhì)量。他的導(dǎo)師魯伊勒把失去水蒸氣稱為“結(jié)晶水”,從此就多了一個(gè)化學(xué)名詞——結(jié)晶水。這次意外的成功使拉瓦錫養(yǎng)成了經(jīng)常使用天平的習(xí)慣。由此,他總結(jié)出質(zhì)量守恒定律,并成為他進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、思維和計(jì)算的基礎(chǔ)。為了表明守恒的思想,用等號(hào)而不用箭頭表示變化過(guò)程。如糖轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭陌l(fā)酵過(guò)程表示為下面的等式:
葡萄糖(C6H12O6)=二氧化碳(CO2)+酒精(C2H5OH)
這正是現(xiàn)代化學(xué)方程式的雛形。為了進(jìn)一步闡明這種表達(dá)方式的深刻含義,拉瓦錫又撰文寫(xiě)到:
拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)室,收藏于法國(guó)工藝博物館
“可以設(shè)想,參加發(fā)酵的物質(zhì)和發(fā)酵后的生成物列成一個(gè)代數(shù)式,再假定方程式中的某一項(xiàng)是未知數(shù),然后通過(guò)實(shí)驗(yàn),算出它們的值。這樣,就可以用計(jì)算來(lái)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn),再用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證計(jì)算。我就經(jīng)常用這種方法修正實(shí)驗(yàn)初步結(jié)果,使我能通過(guò)正確的途徑改進(jìn)實(shí)驗(yàn),直到獲得成功?!?p>拉瓦錫最重要的發(fā)現(xiàn):燃燒原理,是他對(duì)化學(xué)研究的第二大貢獻(xiàn)。偉大的科學(xué)家描述了最重要的氣體:氧、氮和氫的作用。拉瓦錫最重要的發(fā)現(xiàn)是關(guān)于燃燒的原理。之所以能夠有此發(fā)現(xiàn),是因?yàn)樗谝淮螠?zhǔn)確地識(shí)別出了氧氣的作用。事實(shí)上,科學(xué)家確認(rèn)燃燒是氧化的化學(xué)反應(yīng),即燃燒是物質(zhì)同某種氣體的一種結(jié)合。拉瓦錫為這種氣體確立了名稱,即氧氣,事實(shí)上就是“成酸元素”的意思。拉瓦錫最終排除了當(dāng)時(shí)流行極廣的關(guān)于“燃素”的錯(cuò)誤看法。按照那種理論,在燃燒期間,任何被燃燒的物質(zhì)同一種被稱為“燃素”的物質(zhì)相分離?!叭妓亍北徽J(rèn)為是整個(gè)燃燒過(guò)程的主導(dǎo)者。
拉瓦錫還識(shí)別出了氮?dú)?。這種氣體早在1772年就被發(fā)現(xiàn)了,但卻被命名了一個(gè)錯(cuò)誤的名稱——“廢氣”(意思是“用過(guò)的氣”,也就是沒(méi)有燃素的氣,因此不會(huì)再被用作燃燒的氣)。拉瓦錫則發(fā)現(xiàn)這種“氣體”實(shí)際上是由一種被稱為氮的氣體構(gòu)成的,因?yàn)樗盁o(wú)活力”(來(lái)源于希臘語(yǔ)azofe)。后來(lái),他又識(shí)別出了氫氣,這個(gè)名稱的意思是“成水的元素”。拉瓦錫還研究過(guò)生命的過(guò)程。他認(rèn)為,從化學(xué)的觀點(diǎn)看,物質(zhì)燃燒和動(dòng)物的呼吸同屬于空氣中氧所參與的氧化作用。
1772年秋天,拉瓦錫照習(xí)慣稱量了定量的紅磷,使之燃燒、冷卻后又稱量灰燼(五氧化二磷,P2O5)的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量竟然增加了!他又燃燒硫磺,同樣發(fā)現(xiàn)灰燼的質(zhì)量大于硫磺的質(zhì)量。他想這一定是什么氣體被白磷和硫磺吸收了。于是他又改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法:將白磷放入一個(gè)鐘罩,鐘罩里留有一部分空氣,鐘罩里的空氣用管子連接一個(gè)水銀柱(注:測(cè)定空氣的壓力)。加熱到40℃時(shí)白磷就迅速燃燒,水銀柱上升。拉瓦錫還發(fā)現(xiàn)“1盎司的白磷大約可得到2.7盎司的白色灰燼(P2O5)。增加的重量和所消耗的1/5容積的空氣重量基本接近”。他還用汞做了類似實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)也是增加的重量和所消耗的1/5容積的空氣重量基本接近
拉瓦錫的發(fā)現(xiàn)和當(dāng)時(shí)的燃素學(xué)說(shuō)是相悖的,許多人都質(zhì)疑他。燃素學(xué)說(shuō)認(rèn)為燃燒是分解過(guò)程,燃燒產(chǎn)物應(yīng)該比可燃物質(zhì)量輕。他把實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)成論文交給法國(guó)科學(xué)院。從此他做了很多實(shí)驗(yàn)來(lái)證明燃素說(shuō)的錯(cuò)誤,但都被駁回。
1773年2月他在實(shí)驗(yàn)記錄本上寫(xiě)到:“我所做的實(shí)驗(yàn)使物理和化學(xué)發(fā)生了根本的變化。”他將新化學(xué)命名為“反燃素化學(xué)”。
1777年拉瓦錫批判燃素學(xué)說(shuō):“化學(xué)家從燃素說(shuō)只能得出模糊的要素,它十分不確定,因此可以用來(lái)任意地解釋各種事物。有時(shí)這一要素是有重量的,有時(shí)又沒(méi)有重量;有時(shí)它是自由之火,有時(shí)又說(shuō)它與土素相化合成火;有時(shí)說(shuō)它能通過(guò)容器壁的微孔,有時(shí)又說(shuō)它不能透過(guò);它能同時(shí)用來(lái)解釋堿性和非堿性、透明性和非透明性、有顏色和無(wú)色。它真是只變色蟲(chóng),每時(shí)每刻都在改變它的面貌?!?/p>
1777年9月5日向法國(guó)科學(xué)院提交了劃時(shí)代的《燃燒概論》,系統(tǒng)地闡述了燃燒的氧化學(xué)說(shuō),將燃素說(shuō)倒立的化學(xué)正立過(guò)來(lái)。這本書(shū)后來(lái)被翻譯成多國(guó)語(yǔ)言,逐漸掃清了燃素說(shuō)的影響?;瘜W(xué)自此切斷與古代煉丹術(shù)的聯(lián)系,揭掉神秘和臆測(cè)的面紗,取而代之的是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和定量研究?;瘜W(xué)由此也進(jìn)入定量化學(xué)(即近代化學(xué))時(shí)期。
拉瓦錫對(duì)化學(xué)的第三大貢獻(xiàn)是否定了古希臘哲學(xué)家的四元素說(shuō)和三要素說(shuō),建立在科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的化學(xué)元素的概念:“如果元素表示構(gòu)成物質(zhì)的最簡(jiǎn)單組分,那么目前我們可能難以判斷什么是元素;如果相反,我們把元素與目前化學(xué)分析最后達(dá)到的極限概念聯(lián)系起來(lái),那么我們現(xiàn)在用任何方法都不能再加以分解的一切物質(zhì),對(duì)我們來(lái)說(shuō),就算是元素了?!?/p>
在1789年出版的歷時(shí)四年寫(xiě)就的《化學(xué)概要》里,拉瓦錫列出了第一張?jiān)匾挥[表,元素被分為四大類:
1.簡(jiǎn)單物質(zhì),光、熱、氧、氮、氫等物質(zhì)元素。
2.簡(jiǎn)單的非金屬物質(zhì),硫、磷、碳、鹽酸素、氟酸素、硼酸素等,其氧化物為酸。
3.簡(jiǎn)單的金屬物質(zhì),銻、銀、鉍、鈷、銅、錫、鐵、錳、汞、鉬、鎳、金、鉑、鉛、鎢、鋅等,被氧化后生成可以中和酸的鹽基。
4.簡(jiǎn)單物質(zhì),石灰、鎂土、鋇土、鋁土、硅土等。
5.其他:以太。
拉瓦錫與妻子瑪麗亞
1794年5月7日開(kāi)庭審判,結(jié)果是把28名包稅組織的成員全部處以死刑,并預(yù)定在24小時(shí)內(nèi)執(zhí)行。佛克羅伊所采取的陰險(xiǎn)手段,對(duì)于事情發(fā)展到如此嚴(yán)重的程度是起了很大作用的。佛克羅伊是巴黎植物園化學(xué)研究室的教授,曾長(zhǎng)期和拉瓦錫在一起,也為化學(xué)理論和化學(xué)教育的發(fā)展做出了貢獻(xiàn),本是一位知名的學(xué)者。但是為什么卻會(huì)進(jìn)行這種惡劣的活動(dòng),是不是由于長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)拉瓦錫的嫉妒呢?后來(lái),當(dāng)羅伯斯庇爾失敗以后,在為拉瓦錫舉行的莊重和盛大的追悼會(huì)上,這個(gè)厚顏無(wú)恥的佛克羅伊卻又反過(guò)來(lái)對(duì)拉瓦錫表示悼念,還做了歌功頌德的演講。像這樣卑劣的人,在古今的科學(xué)家中很難找出第二個(gè)人了。
拉瓦錫的生命已經(jīng)危在旦夕。人們雖然在盡力地挽救,請(qǐng)求赦免,但是他還是被判處死刑。不過(guò)革命法庭副長(zhǎng)官考費(fèi)那爾(J.B.Coffinhal)并沒(méi)有說(shuō)過(guò)“共和國(guó)不需要科學(xué)家”。
第二天,1794年5月8日的早晨,就在波拉斯·德·拉·勒沃西奧執(zhí)行了28個(gè)人的死刑。拉瓦錫是第四個(gè)登上斷頭臺(tái)的。他泰然受刑而死……著名的法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日痛心地說(shuō):“他們可以一眨眼就把他的頭砍下來(lái),但他那樣的頭腦一百年也再長(zhǎng)不出一個(gè)來(lái)了?!?/p>
有一種傳說(shuō),拉瓦錫和劊子手約定頭被砍下后盡可能多眨眼,以此來(lái)確定頭砍下后是否還有感覺(jué),拉瓦錫一共眨了十一次,這是他最后的研究。這一傳說(shuō)不見(jiàn)于正史。
拉瓦錫出身名門(mén),他繼承了父母和姨母的巨額遺產(chǎn),即使不靠征稅承包業(yè)的收入,也完全可以過(guò)上富庶的生活。僅為追求更多金錢(qián)使名譽(yù)受到玷污,甚至賠上性命,令人惋惜。然而,瑕不掩瑜,他的一生仍是充滿著光輝的一生。
1789年法國(guó)大革命爆發(fā),拉瓦錫由于曾經(jīng)擔(dān)任過(guò)包稅官而自首入獄。被誣陷與法國(guó)的敵人有來(lái)往,犯有叛國(guó)罪,于1794年5月8日處以絞刑。[2]