第四章 第二节 隐秘的科学1-《白露凝霜》
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貝歇尔的理论观点是非常落后和模糊的。读他那用混乱语言写成的著作,简直不明白他在说些什么,而且他的叙述还自相矛盾。他相信金属能够转变,并且在地球內部金属能够自生出来。(笔者按:典型的炼金术思想。)为了证明铁能在粘土中自生出来,他把粘土和油的混合物锻烧,在把烧成物研细以后,用磁铁分离出了少量的铁。
1667年贝歇尔的《土质物理学》一书出版,其中反映了作者关于构成复合物的初始元素的学說。他认为构成一切矿物、植物和动物的初始元素是土和水。但他又把土分为三类:“第一类土”是可溶的和石质的,“第二类土”是油质的,“第三类土”是挥发性的。很显然,贝歇尔的三类土质不是別的,只是炼金术三要素说的变种。他的初始元素体系也像他同时代人的其他体系一样,是折衷主义的。
在解释燃烧现象時,贝歇尔从一般公认的大原理出发,认为燃烧是火分解燃烧物的过程。物质的可燃性是由于其中含有“第二类土”(油质的)他还指出,可燃的原因也可能是物质中含有硫。他认为普通的硫是复合物,由酸和“第二类土”组成。
贝歇尔解释金属锻烧时重量增加的现象时与传统的说法是一致的,及火质加入到金属中了。他还认为,一切酸和盐都是各种土质和水化合而成的。这样一切酸的基礎是所谓某种“初始酸”。贝歇尔所有这些混乱的观点,后来却突然为德国化学家施塔尔(stahl,1660-1734)发展成为一种基本理论。
施塔尔是贝歇尔的学生,专功医学,二十三岁毕业后即为医学讲师;三十四岁时被聘为哈勒(halle)大学医科教授。他先后共教书三十多年。1716年后,他到柏林做普鲁士国王的御医,同时研究化学的本源。他的最主要著作在于把贝歇尔的书重新编著出版,加入了他自己的观点。其內容是把他教师的说法扩充起来,故贝歇尔的学說,原来只是燃烧的学说,自有施塔尔指出,真正的燃素说方才成立。
1702年,他将贝歇尔《土质物理学》一书再版,为该书写了序,高度评价了著者在建立燃烧学说方面的功绩;并且指出,他自己对这个问题所发表的见解,都不属于他自己,而是属于贝歇尔的。但是他与贝歇尔不同,施塔尔认为可燃要素,不是“油土”而是某种细微的气物质,是沒有质量,难以察觉的燃素。同時还特别预先声明,燃素完全不是亚里期多德所说的火元素。燃素在燃烧过程中从物体中放出形成旋风般的运动,同空气结合,这就是火。放出的燃素扩散于空气中,再也无法与空气分开。只有植物能从空气中取得燃素,通过植物燃素又能进入到动物机体中。
在烟火中、以及其他燃烧后沒有残留物的物质中,含有最纯净的燃素。在这些物质中,燃素具有"物质形式",但一般说来物质的燃素经常与其他物质结合在一起,因此它本身不可能被研究。施塔尔用各种物质中存在燃素的事实来说明物质的颜色,气味以及其他性质。
施塔尔的金属氧化还原現象的解释,正好是把“氧学说”颠倒了过来。实际上,例如金属的燃烧过程,按照他的解释用方程式表示则为:金属+燃素=金属石灰(氧化物),但按照氧学说这一方程则应为:金属+氧=金属氧化物(燃素论者的石灰),因此,燃素可以看成是“负”氧。
根据这一些错误理论发展起来的燃素说,以及与之相应的关于元素的概念,没有任何合理的根据。从来没有人制出过燃素来。
尽管燃素说有很多缺点和错误概念,但它在化学发展上仍起了有益的作用。用燃素简单地解释了金属氧化还原现象(用含有许多燃素的木炭同金属氧化物一起锻烧来解释这种现象)似乎使得施塔尔及其追随者盲目乐观起来,以至他们看不到理论与实验事实之间不能调和的矛盾。
十八世纪末化学发展极其迅速,很多的科学史专家认为这都是燃素說的功绩。实际上这一时期的化学成就都由于另外的许多原因。工业生产的迅速发展,而带来很多要求解决的化学工艺问题。寻找各种新原料、寻找金属矿藏和能源的问题。接着,新开的矿山和矿物都要求给以评价(是否有开采价值)和进行分析研究等。这一切促进了分析化学的发展。十八世纪中期开始了漫长的分析化学时期。其直接成果是迅速增加了许多实验资料,不久就导致了十八世纪末的化学革命。
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