化 学 演 义

第一回 说工艺道冶炼化学露端倪 论炼丹谈医药得失有说法


　　原始人造火，奴隶社会提取铜，人类进化迈大步。欧洲、阿拉伯、华夏 炼金术熠熠生辉光芒闪烁。帕拉塞斯是一位伟大的医生，又是一位招摇撞骗 的人。有关化学发展的说法，沸沸扬扬充满神奇。


　　人类从遥远的古代就开始了积累化学实用知识，但这一过程进行得很 慢。进入原始社会后，人类在为生存而进行的残酷斗争中掌握了一些偶然的 化学常识。在有文字记载以前知道了食盐，了解它有调味作用和防腐作用。 对衣服的需求，使他们学会了用原始方法加工兽皮。
　　早在人类学习使用火的时候，就开始了对化学进行实践。他们用火的目 的是取暖，而不是改变物质。他们是“看火者”而不是“造火者”。
　　只有学会了造火，人类才真正成为火的驾驭者，继而有效地用火做饭、 制陶、冶炼金属，所有这些都包括在早期的化学工艺中。
　　旧石器时代的人类已成了“看火者”，他们掌握物质冷热并没有超出烤 肉食的范围。而在新石器时期，他们的知识扩展到烧制陶器和冶炼（熔化） 一些不活泼的金属，如铜。另外还掌握了酿酒、编织品染色及制造玻璃等一 些化学工序。他们还使用了各种药物，药物大部分是用植物制取的。
掌握冶炼技术是向前迈进的重要一步，对人类文明有着深远的影响。铜
可能是第一个被冶炼出来的金属，先是用蓝色碱式碳酸盐矿，以后又用硫化 物矿。到了公元前 1200 年，铅、锡、铁也被生产出来了。
人类还认识了金、银和水银，它们应追溯到铜器以前，因为它们的低化
学活性能使其以天然金属的状态存在。原始社会时期人类还知道了一些矿物 颜料，如赭石、赭土等等，用来染制各种生活用品，织物、石壁绘画和纹身 等。
原始社会人类在实用化学方面最初成就是非常微小的，但是在这些成就
基础上，才有以后各个时期化学的发展。 进入奴隶社会后，产生了生产过程的专业化，在化学工艺的不同部门都
出现了一批专业手工业工人。
　　冶金方面也有显著成就。公元前几千年，在埃及、小亚细亚、外高加索 等地已经开采黄金，并进行加工和提纯。人们已熟悉从矿石中提取铜、锡、 铅的方法，后来又有提取银和汞的方法。
远古的人类从使用石器到开始掌握金属工具大约经过几十万年的岁月。
原始社会后期，人们在不断改进石器和寻找、开采石料的劳动中偶然发现了 红铜。由于当时制陶技术已经相当成熟，这就有可能对天然铜加热煅打以至 熔铸，并逐步过渡到用矿石来冶炼钢及其他金属。
　　在伊朗西部的阿里喀什和安纳脱利亚（又称小亚细亚）发现公元前 7000 年到 2000 年用的天然铜锤打成的小型铜器。在土耳其安哥拉附近的撒塔 尔·许遇克的一个古营地曾发掘出 9 千年前的天然铜小球。
　　在土耳其东部的凡湖附近发现了最早的距今 7000 到 6000 年前的炼铜遗 址。据说那里有许多含铜矿物裸露地表，在上面燃烧炭火，便会还原出铜来， 并遗留在灰烬中。那里的居民可能就是这样逐步总结出冶铜的方法。
总之，到了公元前 3000 年时，很多地区普遍掌握了炼铜技术。 值得一提的一项重大技术成就是那时已知用氧化性铁矿为助熔剂，来降

低冶炼铜的温度。例如在小亚细亚的拉姆纳遗址中，发掘到建于公元前 4000 年的一个冶铜工场，冶炼炉是一座用粗制石块砌成的碗式炉，其炉渣是硅酸 铁类型。当地的铜矿是含硅而不含铁的，所以可判断用了氧化铁矿来降低炼 渣的熔点。
　　另外大量的铜不仅来自氧化铜矿，也可能来自硫化铜矿。例如土耳其埃 尔加尼马登的铜矿就是典型的硫化矿。此类矿石要求先在不超过 800℃的温 度下长时间焙烧，使硫化矿转变为氧化矿，再用木炭还原。冶炼中还需加入 砂石造渣，使其中的氧化铁转变为硅酸铁成渣，以与铜分离。
　　纯铜质地比较软，既不适合于制造工具，也不宜于制作兵器。青铜是铜 与锡或铅的合金，硬度较纯铜大得多且坚韧，又具较好的铸造性，所以人类 从使用红铜逐步地过渡到青铜器。
　　中国最早的青铜大概是把铜矿石或金属铜与锡（铅）矿石、木炭放在一 起合炼出来的。比较有名的是“司母戊鼎”和“四羊尊”。
　　“司母戊鼎”是殷代前期青铜器的代表作，是世界最大的出土青铜器， 重达 875 公斤，其铜占 84.77％，锡占 11.64％，此外还有少量的铅。铜锡比 例均按一定的成份，如此神奇，不愧为古代一绝。
　　“四羊尊”是一种盛酒器，造型逼真，结构复杂，四只羊头上长出卷曲 的羊角，还有突出的羊头，镂空的扉边。充分反映出中国古代青铜器的高超 熔铸技艺。
在青铜时代中，人类只知道陨铁，还不会用铁矿石炼铁，虽然炼铁并不
要求特别高的温度。只是到了公元前 7 世纪在埃及、小亚细亚、美索不达米 亚等地出现了生铁制造工具。由此铁器时代开始了。
铁的冶炼是一个化学过程。用铁做生产工具是古代生产力发展和提高的
一个重要标志。铁器使人类有可能在广大面积上进行耕作，把广阔的森林地 区开垦为荒地。其坚固和锐利程度是无论什么石头或当时任何金属都不能与 之匹敌的。
西方早期使用的人工铁都是固态铁（或者叫块炼铁），大约在 1200℃的
温度下用木炭屑把矿石还原成固态铁，生成时铁与渣和未烧完的木炭搅混在 一起，然后靠不断趁热锻打，挤出其中杂物，并把小铁块锻接起来，然后再 锻打成型，制成器物。它坚韧不易断裂，主要是制造匕首的刀体。
尼罗河流域和印度河流域一些国家到了公元前 8 世纪时冶炼业到了兴旺
时代。考古学家曾在亚述王国萨尔贡二世的王宫遗址中发现了 160 吨铁，其 中大部分是铁棒，显然这些都是制造铁器的原料。
　　大约公元前 6 世纪，埃及人掌握了铁炭合金快速冷却的方法，即把红热 的金属插入水或盐中，而提高其硬度，这叫淬火。但 淬火易产生脆性的组织， 因而还需进行低温处理，即退火，使失去的可锻性在一定程度上恢复。公元
前 5 世纪左右，希腊人已经用铁器制造采矿工具和盔甲片。 华夏冶铁技术大致可追溯到春秋时代中后期，在河北省藁城台西村出土
了一件铁刃铜钺（一种兵器），据考证是距今 3000 年上下商代遗物，是中国 目前为止发现的最早的铁器。刀口的铁是从陨铁取来的，铜是青铜。那时已 知铁比铜锐利，故用它做刀口。
　　中国古代的生铁先后发展形成了四个品种，即白口铁、灰口铁、麻口铁 和韧性铸铁，而且逐步掌握了它们的性能，分别找到它们合适的用途。
同其他地区、民族相比，中国不仅较早地生产了生铁，而且把冶铁技术

传授出去。欧洲的铸金术，就是在 11 或 12 世纪由中国传去的。 黄金是人类最早发现和利用的金属之一。它以游离单质状态存在于自然
界，出现在一些河沙和山岩间，即所谓沙金和山金，在取得它的过程中并不 需化学冶炼。最初人们只可能偶然拾得一些较大的金块；其后才采用“披沙 淘金”的方法收集沙金；“平地掘井”开采山金则是较晚的事了。
　　银在自然界存在的数量很少，它主要以硫化物状态与铅混在一起。在冶 炼铅时，银与铅一起被还原出来，并成为合金，所以银自古以来就是炼铅业 中的一项重要副产品。
　　大约在公元前 2000 年时，人们就已采用吹灰法提取银（往银矿石中加入 铅共炼），并把银从铅中分离出来。用吹灰法提炼出银后，再经一道木炭还 原的工序，就可从铅灰（即黄丹）中再回收到金属铅。
　　且说人类在长期使用火的过程中，发现泥土在火的作用下变得坚硬牢 固，便逐渐发明了陶器。
　　陶器是怎样发明的？说法不一。有人认为：最古老的生活所用容器是用 枝条编制的，为了使其耐火和致密无缝，往往会在容器内外抹上一层粘土。 使用中，有时器皿被火烧着，木质部分被烧掉了，但人们发现粘土不仅保留 下来，而且变得更坚硬，仍可使用；进而又发现成型的粘土，也可直接烧制 成器皿。于是便有意识地将粘土捣碎，用水调和，揉捏到十分柔软的程度， 再塑造成各种形状所需的器皿，放在太阳下晒干，最后架在火上烘烤、焙烧， 这样就获得了最原始的陶器。还有的人则认为陶器的发明可能具有更大的偶 然性。无论如何，取得完整的制陶经验，需要漫长的过程。
陶器大致在新石器时代的中后期出现。最早是原始的红陶，继之是彩陶，
进而发展到黑陶或灰陶，进一步便是釉陶的出现。 陶器是人类利用火制造出的一种自然界不存在的新物质。当人们把泥坯
放入火中烧到一定温度后，泥土中的石英、云母等粘土矿物就会部分发生化
学变化，由于烧制温度不高，因此只能生成少量玻璃相，这些玻璃相再同其 他矿物成份粘结起来，于是就构成了一个烧结的新物质。
最有名的要数中国的“唐三彩”和称为“世界第八奇迹”的秦代兵马俑。
　　“唐三彩”是釉陶发展的高峰。釉陶是一种含二氧化硅较多的粘土，烧 制温度在 1100℃以上，然后又掺加石灰石、草木灰、方解石等含氧化钙、氧 化钾的碱性氧化物，以及氧化铜、氧化铁等颜料，烧制而成的陶器。
“唐三彩”以白色粘土为胎，其釉彩有黄、褐、蓝、深绿、浅绿、白、
赭黑、紫等多色。但以白、绿、黄三色为基色。所以人们称其为“三彩”。 它不仅细腻、坚硬，且美如翡翠，色彩鲜明，是陶器史上一朵奇葩。
　　秦代兵马俑位于陕西省临潼县城东 5 公里处的秦始皇陵内。其规模巨 大，各种造型栩栩如生，有陶马、陶俑、兵器等，一排排，一队队，声势浩 大。凡见过的人，无不为之惊叹。
　　这些泥土做的兵马俑埋在地下几千年了，至今保存完好。这与中国古代 发达的制陶技术是分不开的。
　　随着陶器制作的发展，瓷器也开始发展起来，尤以中国最盛，瓷器的故 乡是中国。
　　中国瓷器是在白陶、印纹硬陶及釉陶的制作经验基础上发展起来的。工 艺过程基本上是相同的，但在原料选择和烧成技术上有质的飞跃和突破。一 般公认瓷器有以下特点：
　　
　　原料应是白色瓷土，这种粘土主要含钾、钠、钙以及钡的硅铝酸盐和石 英。它以 A12O3 含量高、碱性氧化物含量低、Fe2O3 含量格外低而区别于制陶 粘土；必须耐受高温焙烧，一般烧成温度在 1200℃以上，胎体基本烧结； 瓷器烧成后吸水率要低；表面施有一层高温烧成的玻璃釉质。
　　中国瓷器秀雅精致，历来享有盛誉，受到喜爱，成为中华古代灿烂文明 的象征。
　　玻璃的发明也是在远古时代，并无文字记载，有过一些传说和推测。如 古代的古腓尼基（地中海东岸古国，即今叙利亚与黎巴嫩的沿海一带）人的 水手们在一次航海中停泊在埃及沿海岸边，在沙滩中用天然碱支撑烧饭的锅 子，从灰烬中发现有光亮的珠子，从而发明了玻璃。还有一种说法：认为玻 璃最早大概是埃及陶工发明的，起初他们可能是把白云石粉与天然碱一起掺 进泥土做为陶衣浆，以求美观。结果这种陶器上便生成一层光滑发亮的釉层， 这种釉层往往因过厚而滴落，于是炉底便会取到玻璃珠，从而发明了玻璃。 中国玻璃可能发源于冶金，不是脱胎于青釉的制作，因为早期青铜是以 孔雀石与铅、锡矿石一起合炼而成的。冶炼时，几种矿石溶解，必然要生成 渣质。大多次排渣过程中会出现凝成珠的半透明玻璃状物质，这种物质被氧 化铜着上绿色，于是引起人们的注意，被挑拣出来加工成装饰品，这可能便
是中国原始的，从偶然中得到的玻璃。
　　战国时代称玻璃为“璆琳”。到了汉代又写作“陆离”、“流离”、“玻 离”。及至唐代，开始用硼砂制作玻璃。唐代后期，以黄丹、硝石和硼砂为 原料。宋代以后，由于各种原因，玻璃制作发展缓慢，徘徊不前，多为仿制 珠玉宝石类的装饰品，始终重形貌而不重质，不值多提。
除陶器、玻璃、冶金外，古代在酿酒、植物染料、药物和化妆品等方面，
均有辉煌成就。由于零零散散，从略。 却说随着古代各国工艺化学的发展，以及与之有关的关于物质及变化的
实践知识，使人们产生了关于各种不同物质及其组成要素的初步概念。
　　这些概念大约产生于公元前 7 至公元前 5 世纪。著名人物有中国的孔子 和老子，印度的释迦摩尼，波斯的琐罗亚斯德，希腊的泰勒斯·亚里斯多德 和其他哲学家等。
中国古代学者，有的认为万物是由一种原始东西构成的。这种看法，可
称为“一元论的物质观”。所谓“原始东西”，中国古代有种种名称：《周 易》上叫做“太极”，《老子》（即《道德经》）上叫“道”，汉初《淮南 子》上叫做“太始”，等等，名称虽多，但都认为万物是一个根源。由于没 有直接的证据，只能是一种假说。
　　关于物质的最小单位，有人提出：物质是否能无限地分割下去呢？还是 分割到某一最小限度，就不能再分割了？如勉强再分割，即物质就失去它的 本性了，等等。
　　有一叫惠施的学者说：“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”意思说一 尺长的棍子，今天切取一半，明天切取它的一半的一半，如此，每天切下去， 到一万世（世是 30 年）还切不完，也就是无限可分之意。
　　另一位稍早的学者墨翟，在他的著作《墨子》中提到物质分割问题。他 认为物质的被分割是有极限的。也就是说，这种说法同现代的“原子说”“分 子说”有些相似了。
早在战国以前，中国就有阴阳和五行的概念。认为世间一切事物，有既

对立而又统一的阴阳两个方面。阴阳对立的相互作用和不断运动，就是万物 以及它们变化的根源。
　　五行指的是水、火、木、金、土。它们各有特性，交相应用。水的本性 是“润和下”；火的本性是“炎和上”；木能够做弯曲的东西；金指的是金 属和合金，就是可能任意熔铸，锤打成各种器具；土的重要性质是生产农作 物。
　　阴阳五行说在我国古代哲学史上有很大影响。在化学史上，同炼金、炼 丹术的兴起和发展都有很大关系。
对后世化学的发展影响最大、最深远的要数一批希腊自然哲学家。 名垂千古的第一位哲学家当推泰勒斯，他认为水是万物之源，把水蒸发，
它就变成空气；而把水蒸干之后，剩下的是土。 另一位哲学家赫拉克利特则把火当成一切事物的初始元素。世界上的一
切像火一样，在变化着，流动着。整个世界是不断变化的洪流。看起来难以 置信，但没有借助神力去解释自然，而是从物质世界本身，去解释物质世界， 可以说在当时是一个了不起的进步。
　　在公元前 5 世纪时，西西里岛阿格里琴托城有一位医生，叫恩培多克勒， 他首先提出物质的四元素学说，即火、空气、水和土。这四种元素都是物质 的，它们或者化合在一起或者相互排斥。每个都是独立的元素，四个可以按 不同的比例相混合以生成各种物质。
与此同时，产生了物质微粒结构的学说，即古代的原子论。创始人是留
基伯和他的学生德谟克利特。 他们认为：一切物质都是由最小的，不可分的微粒——原子组成的。物
质的千变万化不过是原子间分离或重新组合的过程。宇宙的要素是原子和虚
空。其他一切都只是想象的东西。原子不受任何能使之发生改变的外力影 响??德谟克利特是古代最有名的敏锐思想家，遗憾的是，他的著作除了一 些残篇外，均荡然无存了。
在古代和中世纪时期，在各种不同自然哲学体系中，亚里斯多德的元素
一性质学说意义最重大。 亚里斯多德是柏拉图的学生，他是一位知识渊博的哲学家。他有很多关
于自然科学的著作。他承认四元素学说，但认为四元素不是物质的实体，只
是某些性质的体现或某些性质之和。这些性质是热和冷，干和湿等等。 亚里斯多德的元素一性质学说，不久就成了金属能够互变，特别是贱金
属变成黄金的理论基础。这一思想也成了炼金术的指导原则。
　　综观古代各种自然观，虽博大精深，但只是用脑来冥想，缺 乏实验根据。 赞叹之后，更多的是遗憾。
　　到了公元前 332 年，亚里斯多德的学生亚里山大·马其顿占领了埃及， 他在尼罗河三角洲所建立的亚里山大城不久就成为希腊化时期埃及的最大中 心。在公元前 323 年亚里山大死去，埃及由他的一位将军统治着。
　　这位将军建立了亚里山大科学院，教育年轻人学习科学和艺术。科学院 设立了博物馆，收藏大量藏书，还请来很多学者兼任老师，如数学家欧几里 得、机械学家阿基米德。
　　在亚里山大科学院中化学还不是一门独立学科，只是古埃及教堂祭司们 所掌握的“神秘艺术”的组成部分。人们所了解知道的只是加工和仿制贵重 金属的知识，充满了宗教迷信色彩。
　　
　　经过一个时期以后，埃及人的“神秘艺术”的秘密便为一些学者所了解， 到后来连希腊的手工业工人也知道了。这样古埃及所积累的实用化学知识就 与希腊的哲学和手工工艺溶合在一起了。从当时自然观看，手工业者们把古 埃及仿制黄金及贵重金属的技术，看成是一种金属“变成”另一种金属的真 正艺术。
　　一般认为，“神秘艺术”的创立者是伟大的奥西里斯神或者最伟大赫尔 麦斯神。在中世纪人们常把化学叫做赫尔麦斯的工艺，即秘密工艺。
　　关于化学一词，英文为 chemistry，最初见于佐西摩斯的著作，也可能 来源于圣经。研究表明，来源于古埃及可能性更大。
　　“埃及”本义含有“黑色的土地”的意思，主要得名于那里黑色肥沃的 土壤。而实现物质衍变的第一个步骤是“黑化”（炼金术语），因此化学又 称黑化的工艺。
　　随着“神秘工艺”及有关手工业在化学方面的发展，许多化学工艺日趋 完善，特别是冶金和金属加工，还有制药，染色工艺等都呈现良好势头。
　　古代另一巨大文化中心是罗马，古罗马帝国文化发达，人才云集，手工 业繁荣兴旺。各种著作如雨后春笋，如《物性论》、《自然史》等，表明古 罗马的自然哲学和化学工艺已达到很高水平。
《物性论》的作者是卢克莱修，他是德谟克利特的学生。书中有多种论
述，谈到物质的永恒、物质的原子等。书中还特别论述了初始微粒的永恒运 动。
《自然史》作者是小普利尼。这是一本内容广泛的百科全书。书中叙述
了有关金属、矿物、玻璃等许多有趣的化学知识。 从今天化学进展观点来看，希腊化时期埃及和古罗马的实用化学成就不
大。但是古代冶金、染色和制药方面是获得很大成就的。此三部分的手工艺
化学成为后来化学发展的起点。
　　却说到了公元 5 世纪，版图辽阔、物力雄厚的西罗马帝国受到野蛮人的 进攻而分崩离析了。在意大利以至整个南欧开始了“中世纪的黑夜”。
自然科学也难逃厄运，很多科学家被迫逃往东方。一些科学中心因此转
移到美索不达米亚和波斯。7 世纪产生了新的宗教——伊斯兰教，阿拉伯人 开始了征服世界的活动，缔造了历史上的阿拉伯大帝国。
最初阿拉伯人对被征服国家的文化和科学成果并不感兴趣，但此后不
久，统治者从自身利益出发，重视自然科学了。如设置医生、哲学家、炼金 家等职务，鼓励科学的发展。
　　到了公元 8 世纪阿拉伯炼金术开始兴起。它主要继承了希腊炼金术，但 他们不用希腊拉丁语源的化学（英文 chemistry）一词，而用炼金术（英文
为 Alchemy）这一名称。 阿拉伯炼金术早期著名人物一般都认为是贾比尔·伊本·海扬。他是一
位学识渊博的学者，拥有多种著述。他认为物质基本就是冷、热、干、湿四 要素，四种要素中的两两相配合便形成了世界上各种金属。他又提出两个特 殊的金属元素硫和汞，认为硫是可燃性元素，汞是金属（光泽）元素。硫和 汞是构成各种金属的两大成分。
　　如何从物质实体中分离四要素？贾比尔主张采用蒸馏手段。这是他在炼 金术中所直接涉及到的化学操作。
总之贾比尔对金属的性质和化学操作方法有清楚的叙述。但由于当时条

件所限，大部分都充满神秘感。 更晚一些时候，另一位阿拉伯炼金家是拉译，他从事医学研究和炼金术
实验。他是一位原子论者，赞同亚里斯多德的元素学说，他相信金属能够相 互变化。
　　拉译首次对当时已知各种物质进行了分析，他把自然界分为动、植、矿 三界的分类系统。此外他还提到了其他各式各样的物质，描述了化学器皿、 各种实验仪器和实验方法。
　　在阿拉伯炼金史上还有一位著名医生，叫阿维森纳。他熟悉化学手工艺 的方法，他广泛使用化学物品治病，并坚决否定一种金属变成另外一种金属 的说法。他著的《医典》和《药剂书》被后人广泛传播，是很多医生行医用 药的重要指南。
　　阿拉伯炼金术虽有一定的进展，但富有浓厚神秘色彩。因此，化学成为 一门真正科学的希望变为泡影。幸而一些欧洲人这时能把阿拉伯人传播和发 展的科学思想继承下来，使其未遭湮没。
　　进入公元 11 到 13 世纪，欧洲出现了一大批学者，主要是西班牙和意大 利人。他们注意到阿拉伯文的著作中蕴藏着很多有价值的自然科学知识，于 是便陆续地翻译介绍。这其中包括有一些神秘主义倾向较强的炼金术士的观 点。
欧洲炼金术一开始就被封建帝王和教会所利用和操纵。他们在宫廷和教
堂中升起炉火，驱使炼金匠日夜守候在炉旁，烟熏火烤，汗流浃背，为他们 炼制“黄金”
他们通过炼制黄金一方面达到发财聚富的目的，另一方面在点化金银
中，寻求延年不死的“神丹药”。对那些炼不出黄金的以及被怀疑隐瞒炼金 秘诀的人们，则被送到监狱或干苦工，甚至处以死刑。对那些曾有过失败的 炼金家则被套上镀金的衣服，绞死在镀金架上。
中世纪的欧洲，化学发展缓慢。炼金术士们对他们的方法严格保守机密。
他们的秘方中充满着符号和隐喻，他们所用的原料，进行的化学反应和观察 到的现象，令人如坠云雾。炼金术士中很多人不相信炼金术，而是一些十足 的江湖骗子或者说是一些化学魔术师。
尽管如此，仍有人虔诚地、孜孜不倦地研究炼金术。
　　最有名、成就最显著的要数大阿尔伯特，即 A·马格努斯。他是德国人， 他曾在巴黎大学阅读从希腊文和阿拉伯文翻译来的亚里斯多德的全部著作， 是中世纪唯一对亚里斯多德全部著作加以注释的学者。他著有《炼金术》一 书，其中记载了明矾、砒石、铅石、酒石等物质的变化。他曾经将雄黄与肥 皂混合加热而制得单质砷。所以一些科学史家多认为他是元素砷的发现者。 在其晚年对炼金术的虚妄有所醒悟，着力揭穿炼金术士的欺骗行径。
　　这一时期著名炼金家还有英国人 R·培根，他对实验有浓厚的兴趣。他 发现灯在密封容器中必灭，便证明空气为燃烧所必需。他认为汞硫是原始物 质，求是金属之父，硫为金属之母，金丹术应是制备某些灵丹妙药的“科学”， 当灵丹妙药注入到金属或不完善的物体中时，就能变为完善物。
　　从 15 世纪中叶开始，由于印刷术的输入，炼金术的著作便大量出版，吸 引越来越多的信徒。但炼金术时期真正有用的东西是不多的。它只记载了实 验室使用的一些最简单的化学器皿和仪器，描述了一些普通的化学操作。理 论上没有给以后化学进展带来起进步作用的实质性东西。
　　
　　值得一提的是，在炼金术繁荣兴旺时期，欧洲各城市的手工业（包括化 学手工业）发展迅速，如火药和枪炮的作用，雕刻艺术等。中世纪化学的实 际进步，更多归功于手工业生产，而不是炼金术。
　　华夏炼金术始于秦汉之交。秦始皇统一六国之后，曾派人到海上求“仙 人不死之药”。汉司马迁的《史记》生动记载汉武帝刘彻亲自派遣人到蓬莱， “事化丹砂，诸药齐（剂）为黄金矣”。
　　到了东汉以后，炼金术进一步发展起来，且与道教结合披上了一层更神 秘的色彩。炼金道士们炼神丹妙药多选名山幽谷，旷野无人的地方。他们修 炼足迹遍及华山、泰山、峨嵋等 28 座名山。这些地方以后便都成了道教圣地。 从隋代以后，华夏炼金术形成两个派别，一派强调修炼五金八石，炼制 丹药，以外来药力捍人身体，坚人骨髓，称外丹派。另一派则继承了中国传 统气功，认为“气能生存”，叫内丹派。与化学有关的炼金术一般指外丹派
而言。
　　唐宋时期，炼金术发展到鼎盛期，用药品种大为扩展。实验操作更为复 杂。炼丹设备从简陋的土釜、竹筒发展到铁质水火鼎、铜桶等。
　　到明代，由于一些皇帝、王公荒淫之外又追求长生益寿，于是炼丹术一 度又出现回光返照，炼丹炼汞的人又活跃起来。但多数人已经不是虔诚的炼 丹，而是一批江湖骗子，后逐渐为世人所唾弃。
华夏炼金术进行了几千年，成效甚微。在制造长生不老药和变贱金属为
贵金属方面是落空了，然而在制药和某些实验技术方面却成效显著。这里略 对炼金术做一概括总结。
理论上，炼金家的基本信条是物质可变，贱金属或其他物质可用人工变
为白银或黄金，也可能变为使人长生不老的丹。这是从阴阳五行说推衍而来 的。这种想法有对的一面，请看：铅可变为铅丹，铅粉和水银可以变为丹砂， 就是一种物质转变的化学过程。但是，要使一种元素变为另外一种元素，用 炼丹家的方法是绝对办不到的。炼金家从汉代开始就无数次以实践来检验这 个信念，然而终不能实现元素的转变。使人长生不老的金丹也是永远不会有 的。这是从几千年间用难以估计的人力、物力甚至生命才得出的结论。
经过炼金家的努力，对物质和物质间的变化有了进一步的认识：有汞易
挥发，但得到硫磺则化合而成硫化汞（丹砂）就固定下来的记载；还有描述 金的化学稳定性：“金入猛火，色不夺金光”的结论。
其次，中国炼金术有许多缺点，从东汉到明朝一千几百年间，炼金家所
有的药品种类和使用方法局限性很大，只有汞、铅、硫等少数几样东西。例 如加热硫酸盐、硫酸铁等可以产生三氧化硫，此物溶于水可得硫酸。有了硫 酸就可以制得盐酸、硝酸和醋酸。可借他们不知收集三氧化硫气体和量度气 体的方法，做了无数次硫酸盐加热分解试验，也未得到硫酸。又如石灰是廉 价易得的强碱，它和卤砂作用可得氨，和碱作用可得氢氧化钠。但中国炼金 家就是不肯用石灰。
　　纵观炼金术，没有把古化学发展为科学化学，固然令人遗憾，但它却间 接地促进了化学走上光明大道，为后人留下了宝贵的经验，多少又令人欣慰。
真是熠熠生辉，光芒闪烁，影响久远。 且说中世纪欧洲的炼金术，由于缺乏科学的基础，屡遭失败，逐渐使炼
金术士感到绝望并成为人们嘲弄的对象，最后，即使在官方眼里也变得声名 狼藉。及至 15、16 世纪以后，化学方法便逐渐在医药方面得到了卓有成效的

发挥。
　　这一时期，化学还只是医学以及其他专业的附庸，但它已显示出在推动 科学与技术发展的巨大的作用。并为 17、18 世纪出现的一些卓越的近代化学 先驱者开辟了前进的道路。
　　早在 14 世纪，有些医生已经使用炼金术士们炼出的药剂；很多炼金术士 也认为炼丹术应该为制药作出贡献，而且认为金丹药不仅能医治不完善的金 属，也能使人祛病延年。
　　在 15—16 世纪的医药化学中最主要的代表是冯·荷赫希姆，后他自称帕 拉塞斯。帕拉塞斯生于瑞士，他是医生的儿子，自幼勤奋好学。他先在意大 利获得医学博士，之后又被提升为大学教授，他有渊博的医学和化学两方面 的知识，建议医学和化学合二为一，成立一门学科——医药化学，医学占主 导，化学只为医学服务。
　　帕拉塞斯认为化学的真正任务是寻找各种治病的药物。他在著作中写 道：“化学的目的并不是为了制造金子和银子，而是为了制造药剂。”他尖 刻地攻击那些古代科学的信徒：“你们以为懂得了一切，实际上什么也不懂。 你们开着药房，却不知道怎样制出这些药来??没有化学，你们就会迷失在 黑暗里。”
帕拉塞斯还指出：物质是以盐（肉体）、水银（灵魂）和硫磺（精神）
三种“元素”依不同的比例组成的。人类生病是因为体内缺乏这三种“元素” 中的任何一种。因此，为了治病就要在人体注入所缺少的“元素”。他宣称， 他的著作要用经验之功写成。为了纪念他在马塞尔城讲授医学的开始，他烧 掉了古代著名医生的书籍。
帕拉塞斯和他的弟子们还进行了多方面的研究。例如无机物的分离、提
纯等。同时，帕拉塞斯的一些研究也带来许多问题：用药过猛，断送许多生 命；著术杂乱无章，充满奇谈怪论等。所以他的同代人对他有着不同的评价， 有人说他是一位伟大的医生，有人说他是一个招摇撞骗的人。
但帕拉塞斯最终成功地医疗了一系列疾病，赢得了病人和医生的赞赏，
根本改变了医学和化学的发展道路。他的成就必须肯定。 继帕拉塞斯之后，对化学发展贡献卓著的医药化学派知名人士中还有
A·李巴维和范·海耳蒙特。
　　A·李巴维是德国化学家、医生和炼金术士。曾担任内科医生和中学学监， 大半生从事化学药剂的研制。他最主要的著作是《炼金术》一书，把制药学、 炼金术、冶金学中的化学要点全包罗进去，并用“炼金术”一词概括化学的 全部含义。他给“炼金术”下了这样的定义：“炼金术是通过从混合物中离 析出实体，采制特效药物和提炼纯净精华的一门技术。”
　　《炼金术》一书内容丰富，是历史上第一本化学教科书。长期被医生和 药剂师孜孜研究，影响颇大。
　　范·海尔蒙特是比利时化学家、生理学家和医学家。他最初习医，系统 地阅读过古希腊的医学专著。他善于独立思考，很有见解，他对因袭守旧的 医学进行了严苛的批评，使他树敌很多，推迟了人们对他学术见解的接受。 他非常热衷化学，人们称他为“炉火术哲学家”，“炉火术”的含义就是化 学。
　　医药化学上，他提出酶存在于所有活体器官和体液中，胃、肝及其他器 官均含酶素，能引起消化和其他生理变化。海带灰能治疗甲状腺肿等。尽管
　　
某些地方欠妥，但方向正确，后来由他的继承者加以发展，成为生物催化学 说的起点。
　　在化学发展中，整个 17 世纪都是医药化学派的思想占统治地位。研究医 药化学派的医疗方法，以及与之相联系的寻找矿物性药品，编写医药化学派 的药方汇编和词典——都是这一时期医生和药剂师努力的主要方面。他们大 多数人的工作只限于利用帕拉塞斯、李巴维和海耳蒙特的遗产。
　　　医药化学派的代表人物对化学发展做出了一定贡献，但他们把化学的任 务只局限于满足医学需要，因此不仅没有促进，反而阻碍了化学的发展。 中国医药化学的发展，同欧洲炼金术转变为医药化学大致相似。
　　我国现存的医药学典籍《素问》、《本草经》是中国最早的医书，基本 上是周、秦、西汉医药知识的总结。《本草》是中国医药学的传统名称，起 源于西汉。此后每个朝代都有固定《本草》。中国医药学的发展和炼丹术是 分不开的。
　　由于本草学中对一些药物的来源、性质、制法及配伍的叙述，牵涉到广 泛的化学知识，因而本草学成了中国古代化学的一个重要源泉。介绍几种有 代表性的本草学书籍，从中可窥见一斑。
　　《本草经》，载有 365 种药物，包括植物药物、动物药物、矿物药物， 较常见植物药有五味子、紫草（含紫染料）；动物药有麝香、牛黄等；矿物 药有汞、石灰、云母等。对一些元素及化合物性质和化学变化描述较为正确， 例如汞能和一些金属生成汞齐，将汞加热后缓慢氧化生成氧化汞；水银治疗 疥疮较为有效等等。
明代李时珍的巨著《本草纲目》对我国古代本草学作了一次历史性总结，
系统地阐述了我国劳动人民的医用化学知识。书中列有矿物药材 357 种，包 括许多氧化物、硫化物、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等的性质和制造 方法，至今不失为世界上的珍品。
中国炼丹术为后世遗留下了相当丰富的矿物性医药制剂的丹方，这是它
的一大贡献。值得指出的是，许多大名鼎鼎的炼金家几乎都兼为医学家。如 东晋的葛洪、南北朝时的陶弘景、唐初的孙思邈都是著名医药兼炼丹家。
中国炼丹术以丹砂、铅丹以及雄黄为大药，因此它的医药化学成就比较
集中在汞化学、铅化学与砷化学方面。 在汞化学中，首先应该提到水银的“升炼”。最初用很简单的低温焙烧
法，反应式如下：
HgS＋O2＝Hg＋SO2
到了宋代又有很大改进，HgS 分解反应变为： HgS＋Pb（Cu，Fe）PbS（CuS，FeS）＋Hg↑ 明代又有改进，改为廉价木炭，HgS 分解反应式为：
2HgS＋CCS2↑＋2Hg↑
　　汞被医药学家广泛用来作为疡科药，前文有所简述，从略。在汞化学中 成就很大的还有氯化汞：氯化汞有两种，一种是 Hg-CL2 叫升汞。另一种是 Hg2CL2，叫甘汞。这两种丹药后来都成为重要的医药，清代升汞是广泛应用 的疡科药；甘汞用作下利尿及疡科的药物。
　　在铅化学中，由于铅变化多端，所以对它的研究较广泛和深入。中国最 早的人工铅制剂大概是铅粉，后来叫胡粉，即碱式碳酸铅。铅粉或金属铅在
　　
空气中加热，很容易生成黄色 PbO，古代称黄丹。将黄丹进一步以猛火焙烧， 即成为红色铅丹 Pb3O4。中国古代的“黄丹”与“铅丹”两名称往往混用。但 它们的医疗效用基本相同。
　　有关砷化学，中国古代医药和金丹术很早就广泛地利用含砷矿物，其中 有雄黄（AS4S4），雌黄（AS2S3）等。值得一提的是砒霜 AS2O3，孙思邈的《千 金要方》中说它“以甘草煎，以粳米饭和研为丸，服之能治疟、心痛、牙痛”。 事实上砒霜是剧毒药。此外中国古代砷化学中的最大成就还有单质砷的取 得，具体过程略去。
　　中国是文明古国，历史悠久，文化灿烂，医药化学只是百花园中的一朵 奇葩，胜利地完成了自己的使命。
欲知后事如何，且听下回分解。

第二回 燃素说东鳞西爪不可抹杀 拉瓦锡废旧立新独放异彩


　　波义耳指明化学方向，贝歇尔研究燃烧现象。普里斯特利发现一种神奇 的气体，尽情地呼吸一下，顿时如醉如痴，这是什么东西？拉瓦锡抓住实质， 氧学说应运而生。一时众说纷纭，一团糟中理头绪。


　　却说在中世纪的欧洲，天主教会占据着封建统治的宝座，无论文学、艺 术和哲学都处于神学婢女的可悲境地。人们只能以《圣经》的教义和教会所 许诺的几种学说解释一切事物。自然科学被禁锢着，发展极为缓慢。
　　17 世纪下半叶，资本主义生产形式在欧洲有了很大发展，繁重的手工劳 动逐步被各种机械装置代替。这种变化引起了欧洲各国旧的封建农奴制的生 产关系的解体。
　　与此同时在意识形态领域也发生了巨大变化，占有统治地位的宗教经院 哲学宇宙观崩溃了，带有机械唯物主义特点的资产阶级宇宙观产生了。
　　力学、数学、天文学和物理学都取得了重大成就。伽利略（Galileo）创 立了力学，他的学生托里拆利发现了大气压力，帕斯卡（Pascal）继承了托 里拆利的研究工作，惠更斯创立了光的波动学说，牛顿对力学和天文学做出 了极重大的贡献。所有这些的发现和发明，宣告了第一次科学革命的来临。 各学会及科学院的成立促进了化学的迅速发展。如 17 世纪时，英国牛津 大学和剑桥大学开始了教育改革，逐渐开设了自然科学课程。1702 年剑桥大
学第一个设置了化学教授席。
　　17 世纪时还出版了许多重要的哲学著作，对自然科学的发展产生了影 响。例如英国哲学家 F·培根在著作中提出了实验科学胜过各种论证的科学。 他宣称，进行有组织有计划的实验研究是科学研究的基本方法。培根的哲学 观点首先在英国，接着在欧洲其他各国被普遍接受了。
在 17 世纪，古代的原子论学说也开始复活了。但这种原子论学说，像当
时的其他科一样，带有机械论的性质。法国科学家伽桑狄用机械论哲学来解 释自然界的尝试，引起了人们极大的兴趣。
伽桑狄力图用原子的形状和大小来说明物质的各种性质，例如热是微小
的圆形原子引起的；冷是带有锋利棱角的椎形原子产生的，所以严寒能使人 产生刺痛感；固体是靠彼此交错的钩子连结起来的。伽桑狄同时承认原子和 真空的存在，他把形成化合物的一群原子叫做分子。他的微粒学说在以后很 多年中引起化学家们的重视，但没有得到进一步发展。
　　探讨和确定自然界中各种物质的基本组成和结构是化学的根本任务，如 果占统治地位的仍然是医药化学派的传统和陈旧观念，那么化学就难以向前 发展。
　　17 世纪下半期科学中的新思想反映在英国人 R·波义耳的科学工作和观 念中。
　　他是一位著名的物理学家兼化学家，出身贵族，是一个富翁，自幼受到 良好的教育。虽然经济生活优裕，但他并不追求享乐，而是把钱财用于科学 研究。1646 年起波义耳在伦敦自己家里修建了实验室并进行科学研究。
　　对于“化学是什么”这样一个大问题，他认为化学实验不单是为了制造 贵重金属和医药，而应有更广泛的用途。化学是一门实验科学，没有实验， 任何新东西都不能被进一步了解。
　　
　　在化学研究中，他对物质的组成和结构进行了探索。用加氯化钡生成白 色沉淀来鉴定硫酸，加硝酸银生成沉淀来鉴定盐酸，与氨作用生成蓝色溶液 来鉴定铜盐以及其他等等，波义耳还使用了一些指示剂如石蕊液紫罗兰花 等。
　　波义耳在科学实验中接触到许多同物质内部结构有关的现象。如液体蒸 发和固体升华，它们可以弥散于整个空间；盐块溶解后可以通过滤布的微小 空隙等。从而他相信物质是由数目众多的微粒所构成。粒子结合成各种粒子 团，粒子团聚合而成各种物体。粒子团的大小形状以及运动决定物质的各种 物理和化学特性。粒子团作为基本单位参加各种化学反应。
　　波义耳的很多观点得不到大多数化学家的赞同。当时的伟大科学家中， 只有英国的牛顿全盘接受波义耳的化学思想。牛顿对化学也很感兴趣，研究 了很多化学问题。他发挥了波义耳的微粒学说，并以物质微粒间相互吸引和 发生碰撞的假说来解释观察到的各类化学反应。
　　波义耳的观念为新化学的发展指明了方向。到了波义耳时期，科学已指 明物质不是由“性质”组成，而是由化学元素组成的。为此，恩格斯曾对波 义耳作了高度评价：“波义耳把化学确立为科学。”
　　在评价波义耳的贡献时，顺便提一下磷的发现。1669 年德国一位炼金家 因搞炼金而破产，他异想天开地把人尿来蒸馏，他把液体蒸干后的残渣烤干， 发现一种发光的粉末，他认为是火素。很长一段时间他保守秘密，但他需要 钱，于是卖给一位医生，这位医生利用此发明来做生意，赚得了大量的钱。
1690 年波义耳也知道了制磷的秘密，他在好几篇文章中描述磷的性质，只是
在波义耳死后，大约 1694 年制造磷的秘密才被公布出来。 在古代，产生过许多火的学说。中国的“五行说”中，就提到了火；古
希腊的“四元素说”的“水、土、火、气”中有“火”；古印度“四大说”
的“地、水、火、风”中也有“火”等等。在古人看来，火是一切事物中最 容易变化，最积极、活跃的东西。“火”是构成万物的本原物质之一。
13 世纪后，欧洲的工业有了长足的进步。在很多工场中都广泛使用火，
如冶炼、做肥皂、蒸酒精等。不同物质产生温度的高低，易燃性程度以及金 属煅炼后变为灰烬会增加重量等等问题，引起了人们的重视和思考，迫切需 要彻底弄清火及燃烧现象的本质。
大约在 1660 年，波义耳和挚友胡克进行了真正的燃烧化学实验：
　　把水炭或硫黄放在一个器皿中，用抽气机将里面的空气抽尽，然后将器 皿强烈加热，木炭、硫黄却不能燃烧。把木炭、硫黄与硝石混合（即黑火药）， 即使在抽尽空气的条件下，仍会猛烈燃烧。于是得出结论：燃烧必须依赖空 气和硝石中所含的某种共同成分。
　　1673 年，他对金属煅烧增重的问题又进行了定量的实验研究。他把密闭 容器里的金属加热，两小时打开密闭容器，物体的重量竟增加了。于是波义 耳又作出结论：加热时有一种特殊的，超微小的“火素”穿过容器的壁进到 了金属里，因而增加了它的重量。提出了如下公式。
金属＋火微粒＝金属煅灰 很显然，波义耳在实验中有一个极大的疏忽：只注意到了被加热物质本
身的变化，而没有去研究被加热物的周围环境有何变化。具体地说，不应该 把实验的瓶塞在加热后打开进行称量比较。因此，直到波义耳死后多年，伟 大的质量守恒定律才由俄国学者罗蒙诺索夫创立起来，这是后话，暂且不提。

　　却说同波义耳一个时期的英国医生梅猷，通过燃烧和呼吸试验，对燃烧 现象做了更进一步的推断：
　　将点燃的蜡烛，樟脑以及小活鼠置在水面木板上，然后用大玻璃罩扣在 上面，发现罩中的空气逐渐减少，但蜡烛熄灭后，里面还剩下大量空气。由 此他推算出，空气中含有两种微素，其中一种被蜡烛摄取而“消失”。
　　无论是波义耳和胡克的燃烧实验，还是梅猷的蜡烛燃烧实验，给予人们 的普遍感觉是好象有某种东西从中逸出了。至于周围发生了什么变化，他们 没有真正意识到。
　　到了 1667 年，德国医生兼化学家贝歇尔出版了一本叫《土质物理学》的 书，对燃烧现象做了一番系统论述。他认为构成一切矿物、植物和动物的初 始元素为土和水。其中土又可分为三类：“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。
　　在解释燃烧现象时，贝歇尔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）。可燃的原因也可能是物质中 含有硫。
　　到了贝歇尔的学生施塔尔，对贝歇尔的学说倍加推崇。重版了贝歇尔的 著述，并加入自己的一些观点。他认为可燃的要素是一种气体物质，它存在 于一切可燃的物质中。他把此种要素称之为“燃素”。“燃素”在燃烧的过 程中，从可燃物中飞散出来，与空气结合，从而发光发热，这就是火。
有关金属煅烧的变化过程，施塔尔按下面的方程式来解释：
金属＋燃素＝金属煅灰 而按照后来的氧学说这一方程则为： 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。
从 18 世纪初到该世纪末的一百年多年间，化学史上称这段时期为燃素说
时期。燃素说的创始人一般认为就是贝歇尔和他的追随者施塔尔。 尽管燃素说有很多缺点和错误概念，但它能用统一的观点来研究和解释
完全不同的现象，因而在一定程度上促进了化学的发展。到了 18 世纪 70 年
代，氧气被发现了，燃烧本质终于真相大白，燃素说退出化学舞台，由此化 学沿着正确方向、步入近代发展时期。
18 世纪中期特别是下半期，燃素说遇到了严重危机。
　　这一时期在欧洲各国化学的发展是不平衡的。尤其在分析化学研究和气 体实验基础上所获得的新的实验事实，同燃素说理论产生了尖锐的矛盾。
　　这一时期德国的大多数化学家持有燃素说的观点；在英国和瑞典，一批 著名化学家则研究化学分析和气体问题，感觉燃素说不能自圆其说；在法国， 化学取得许多重大发现和研究成果，导致了化学革命；俄国也首次走上了化 学历史舞台，如代表人物罗蒙诺索夫，对化学发展做出了重要的贡献。
　　此外，18 世纪英国发生了产业革命，资产阶级意识形态对化学发展也起 了巨大影响。所有这些意味着化学革命的即将到来??
　　且说 18 世纪的俄国，自然科学和数学都开始了系统的研究工作，但最初 没有正规的科学机构，也无著名科学家。化学也同样如此，很多化学品要从 国外进口。
1725 年在彼得堡成立了科学院，罗蒙诺索夫就在科学院工作。 罗蒙诺索夫出生于俄罗斯北方的一个农民家庭，童年时靠自学学会了文

法和算术，之后离家去莫斯科，在一所希腊——拉丁学院学习。不久，他被 派到德国学习物理学、化学和外语。毕业后回到俄国。1745 年当选为俄国科 学院院士并担任化学研究室负责人。 1748 年按照他的计划建立了化学实 验室。
　　罗蒙诺索夫非常喜爱的科学是化学，特别是理论化学，他把它命名为物 理化学。他承认物质微粒的存在，认为微粒的不停运动是发生物理现象和化 学现象的原因，这里他根据的是物质和运动不灭定律。
　　罗蒙诺索夫的科学研究正处于燃素说兴旺时期，在研究工作中他不可能 忽视当时占主导地位的燃素说。但是他不是把燃素看成无重量或具有负质量 的轻微气体，而是物质实体。在他的著述《论金属光泽》一书中，他指出： “铁在酸中的时候，从里冒出可燃气体，它不是别的东西，而是燃素。是由 溶液与金属分子摩擦而分离出来的。”这种论点后来同科学家卡文迪什关于 燃素本质的结论相同，曾在科学界轰动一时。
　　除了理论上有新的见解和观点外，罗蒙诺索夫还进行了一些出色的实 验，其中重新认识波义耳燃烧化学实验最为有名。
　　罗蒙诺索夫改变了波义耳的称量方式，他在实验前和实验后都不打开瓶 塞，而把瓶子和金属一起称量。结果发现，当没有外界空气进入瓶中时，金 属的重量保持不变。由此，罗蒙诺索夫得出结论：当金属炽热时，和金属结 合的并不是什么臆想的神秘微素，而是存在于瓶里空气的一部分：金属上所 增加的重量应该等于空气中所减少的重量。这就是质量守恒定律。
罗蒙诺索夫是燃素说时期第一位最重要的科学家。他的化学研究工作已
经使燃素说呈现了危机。可惜当时俄国远离世界科学，未能起到他应有的作 用。
再说 17 世纪中叶，人们对于“气体”、“空气”两者的认识很模糊，很
笼统。多数人认为空气是独一无二的气体元素，其他气体仅是空气的不同形 式，并且气体不参与化学反应。
到了 18 世纪，随着一些化学家和医生们对燃烧现象的深入研究，气体的
多样性和空气的复杂性逐渐被人们认识到了。尤其氢气、氮气、氯气和氧气 等的发现，以及水、碳酸气等化学组成的确定，形成了燃素说时期的气体化 学。
值得一提的是，化学家们之所以能发现和研究各种气体，很大程度归功
于一位英国牧师，叫黑尔斯。他发明了一种制取和收集气体的装置，叫气槽。 他利用他的气槽（产气部分与接受部分是分开的）收集干馏木材所放出的气 体。由于当时他墨守传统说法，认为收集的气体不过是空气，因此没有着意 对它们进行化学鉴定。
　　第一位气体化学家是英国爱丁堡大学的化学家布拉克（Jose ph Black）。 布拉克最初是一位医生，他的研究当时都是同医学研究有关的，他先是 格拉斯哥的大学教授，后转到爱丁堡大学任教。他讲课时喜欢用实验来佐证，
为人和蔼，所以听他讲课的人特别多。
　　1755 年，布拉克在爱丁堡哲学学会的年会上，宣读了一篇题为《关于镁 石·石灰石及一些碱性物质》的实验论文。在论文中，他提出了用定量方法 研究气体。
他把石灰石加热变成生石灰，再用酸与它们作用。石灰石遇酸产生气泡，
而生石灰遇酸则没有这种现象（石灰石为 CaCO3，生石灰为 CaO）。他把这个

差异用天平称重的方法检查一下，于是测出生石灰的重量比石灰石减少约一 半。他判断是由于某种气体从中逸出。这种气体，他称为“固定空气”。
　　接着他用“固定空气”同石灰水作用生成白色沉淀，即构成最初的碳酸 盐。增加的部分和损失的部分相等。这就表明气体是实物，一种气体能做一 种固体的组成部分，毫无神秘之处。
　　“固定空气”就是碳酸气。布拉克发现碳酸气的方法可称为定量方法的 典范。
　　布拉克关于碳酸气的研究，其另一重要贡献是初步揭示碱的苛性的本 质。过去对碱的苛性的解释，认为它具有亚里斯多德的所谓“火素”。布拉 克把石灰石加热变成了苛性石灰，不但没有火素进入，而是有“固定空气”
放了出来，他用石灰水加入温和性碱，草木灰汁（K2CO3），就成了强碱（苛
性钾），明确了这是碳酸气在起作用，而同火素无关。由此他断然否定了燃 素说。
　　由于碳酸气溶解于水，因此布拉克始终未能收集到纯净的空气。到了他 的同胞卡文迪什，则对碳酸气研究得更深入了。他用集气法成功地收集到纯 净的碳酸气。并证明与木炭燃烧后产生的气体相同。到了 1774 年，化学革命
的杰出人物拉瓦锡，才最终证明“固定空气”是碳的氧化物，即 CO2。
却说布拉克的同胞英国科学家卡文迪什。 卡文迪什是一位自学成名的科学家，凭借自己顽强的毅力，他掌握了丰
富的科学基础知识，而且获得了重要的科学成果。他的一生有五项不朽的工
作：氢气的发现和性质；碳酸气与水的关系；水的化学组成；硝酸的组成； 惰性气体的存在。
卡文迪什关于气体的实验是：他把气体收集到装满水的瓶中（瓶倒置在
没有架子的集气槽里），使气体通过水下面的漏斗向上流，从而把一瓶中的 气体转移到另一瓶中。
卡文迪什还发现，如果空气中含有占总体积 1/9 的“固定空气”，就会
使蜡烛熄灭；酒精吸收“固定空气”的体积是其本身体积的2 1 倍，
4
等等。
　　在关于可燃空气中，卡文迪什提出用稀硫酸或盐酸与锌、铁等金属作用 来制取氢。他发现“不管用什么酸来溶解同样重量的某种金属，均得到同量 的同样气体”。
卡文迪什还进行了其他多种实验，后文还将涉及一些，这里从略。
前文已对碳酸气的发现作了详述，下面谈谈氢气、氮气、氧的发现： 对氢气的发现，大多数人认为卡文迪什的贡献最大，但其他人的功劳也
不可否认。17 世纪时，海耳蒙特和波义耳等也曾偶然接触过它，除了知道它 可燃烧外，别的所知甚少，也没有将此种气体离析、收集起来。1766 年，法 国药剂师勒梅里在一篇著述中讲的就是氢气，他用铁、锌等金属同盐酸作用 制得氢气，并用排水集气法收集起来；还发现氢气同空气混合后点燃会发生 爆炸。及至 1781 年，科学家普利斯特里将氢气和空气放于封闭的玻璃瓶中， 用电火花引爆，发现瓶内有小水珠，表明氢是水的一种成分。 1782 年，拉 瓦锡又做了一些实验，提出水不是元素而是氢和氧的化合物，纠正了长期以 来水是元素的错误概念。1787 年拉瓦锡正式命名氢（Hydrogen），并确认氢 是一种元素。

　　氮气的发现也是很多科学家努力的结果。1755 年，布拉克在实验中已经 发现除“固定空气”外，还有其他剩余下来的气体。于是叫他的学生卢瑟福 去研究。卢瑟福以动物作实验，把老鼠放在密闭容器里，直到老鼠闷死后， 发现容器内空气体积减少 1/10。他又用燃烧白磷来除去剩余的那部分气体， 效果甚佳。他对剩余气体得出结论：不能维持生命，可熄灭火。与此同时， 英国的普利斯特里也发现了氮气，但他错误地认为是普通空气。1772 年，瑞 典化学家舍勒也从事火和空气的研究。他做了如下试验：
蜡烛在一定体积的洁净空气中可维持 80 秒之久，如在空气与“劣质空气
（氮气）”的等比混合气体中大约可燃烧 26 秒左右。因此，可以说舍勒是氮 元素的真正发现者。
　　氧的发现是一个愉快的发现。最初用纯净氧气对其化学性质进行初步研 究的是舍勒。遗憾的是舍勒相信燃素说，总把自己的发现和试验现象同燃素 说联系起来，不敢提出创见，因此没有突破。最早发现氧的人当中，值得称 道的是普利斯特里。普利斯特里做了很多有关空气放电的实验，年复一年地 研究空气的组成问题。1774 年 8 月 1 日，他把氧化汞放在玻璃容器中，用不 带燃素的聚光镜加热，发现很快放出一种气体来。起初，他以为就是普通空 气，可是当他把这种气体收集起来后，却惊奇地发现“燃烧的蜡烛在这种气 体里光焰耀眼，火焰非常之大”。后来，他亲自吸了一口气体，顿时感到特 别愉快，特别舒畅。可惜他仍没有冲破“燃素说”的束缚。最终认识氧的是 拉瓦锡。大约在 1777 年，拉瓦锡把它正式命名为“Oxygen”即氧。
且说除了碳酸气、氧气、氮气、氢气四种被深入研究的气体外，对其他
气体的了解也比以往广泛了。 气体化学的其他成就可以说绝大部分是普利斯特里取得，因为他发明排
汞集气法。普利斯特里研究了硝石气（氧化氮），他把一氧化氮加到空气里，
再用碱液吸收生成的二氧化氮，结果用来实验的空气体积减少 1/5。此后不 久，他用硝石气作用于湿铁末，得到了氧化二氮（N2O）。
　　普利斯特里还有其他几项发现：他用硫酸作用于食盐，制得了氯化氢气 体；把氯化氨与石灰混合加热，制得了氨气。稍后，他制得了二氧化硫。
同普利斯特里同时代的化学家舍勒对气体的研究也卓有成效。有必要先
介绍一下他的生平。 舍勒是瑞典人，他长期在药房工作，完全靠自学不断完善自己在化学和
药学方面的知识。他的科学工作是在很困难的条件下进行的：他在私人药房
工作，做科学研究只能在工作完成后悄悄进行。在他临死前，他自己才拥有 一家药房。舍勒的科学成果是丰硕的。
　　舍勒对氯的研究可以说引人注目。1771—1774 年他在研究一种软锰矿 时，发现它不溶于硫酸和硝酸，但易溶于盐酸中，同时冒出一股令人“肺部 极为难受”的黄绿色气体。经过研究，了解到此种气体微溶于水，使水呈酸 性，并且有漂白作用。能使蓝色石蕊试纸几乎变白。另外它还能腐蚀金属， 杀死昆虫等。舍勒认为是一种“失燃素盐酸”，因而没有最终确定它是一种 元素物质。
　　舍勒在分析化学和药物化学上也同样著名。如酒石酸、柠檬酸、苹果酸 的制得，二氧化锰的研究等等，以后涉及到再叙述。
　　除了普利斯特里和舍勒外，德国矿物化学家马格拉夫用硫酸与萤石相互 作用得到“氟酸空气”。苏格兰解剖学家克留向克在普利斯特里的研究基础
　　
上，真正认识到 CO 可以燃烧，且呈现蓝色火苗。 且说近代化学之所以突飞猛进，日新月异，很大程度上依赖 18 世纪分析
化学的发展和取得的成就。 分析化学是研究物质的化学组成和分析方法的一门科学。它的发展揭示
了一系列新的单质和化合物，极大丰富了人们对化学变化的认识，尤其是定 量的了解，为一些化学定律的建立打下了坚实的基础。
　　早在医药化学时期，对溶液的定性分析已有一定的进展。到了波义耳时 期，波义耳根据自己长期的经验，注意到火不能单一地鉴别一切物质。因此， 他开始用特定的化学试剂，通过特定的化学反应来鉴定物质。如用硝酸银与 盐酸生成白色沉淀来鉴定盐酸，用酸碱指示剂来判定物质的酸碱性等。
　　这一时期，溶液中的化学反应已开始被广泛研究，其中很多便为分析化 学所利用。德国科学家霍夫曼提出以硫酸检验钙质，以氯化铵检验碱质，以 硝酸银检验水中的岩盐及矿泉中的硫；格劳贝尔发现氯化银溶于氨水；孔克 尔研究石灰与氯化铵作用放出氨的反应。这一时期，分析检验的方法有了新 的突破，从过去利用物质的物理性状为主，发展到广泛利用化学反应为主。 分析检验方法的多样性、可靠性和灵敏性都大大提高了。
　　整个 18 世纪，由于工业的巨大发展，推动了地质学、地球化学的发展， 而这些学科又以分析化学为前提。所以分析检验的要求越来越高，分析检验 也从定性检验逐渐发展到较高级的定量检验，以前起过重要作用的干法吹管 法，逐步到走向系统化的湿法定性分析。
有关溶液中的化学反应，前一时期对常见的三种矿物酸与一些金属溶液
间的反应，了解的比较清楚了。而对碱类与金属溶液间的反应则所知甚少， 因此需要通过分析化学，来进行认真的研究。
德国人马格拉夫，是 18 世纪著名的定性分析化学家。他继承前人的工
作，系统地研究了金属溶液同碱液及氨水反应时所显示的品性。 马格拉夫最重要的成就是分辨 K2CO3（来自草木灰）与天然碱（即苏打，
Na2CO3），通过他的认真研究，焰色检验就成为鉴别这两类盐的手段了。
　　却说黄血盐的发明，可谓为分析化学提供了一个非常重要的试剂。最初 是一个叫狄斯巴赫的德国涂料工，偶然中他用草灰和牛血一起焙烧，然后经 浸取、结晶的手续后，得到一种黄色晶体，并发现它同铁溶液生成鲜艳的蓝 色沉淀，是一种良好的涂料。但他的老板，一个涂料商却对此法严格保密， 并把它以“普鲁士蓝”的名字出售，直到 1725 年制法才被公开。马格拉夫 大约在 1745 年才自己合成了此种试剂。他用此试剂检测出石灰石、矿泉水里 的铁质。
　　在燃素说时期，一些新的元素和化合物被发现，新试剂和新的分析方法 也大大丰富起来。如瑞典科学家波兰特介绍有关钴的反应，并系统总结金属 溶液对氨水的反应。
　　18 世纪，分析化学蓬蓬勃勃地发展，这就需要化学家把它系统化。瑞典 著名的分析化学家贝格曼经过努力，解决了这一问题。贝格曼一生陆续编著 过很多书，全是系统总结当时分析化学发展所取得的成就的，成为研究分析 化学发展史的重要资料。
从贝格曼的著作中可见到不同物质的不同鉴定方法。例如以硫酸鉴定钡
（即硫酸中的硫酸根离子同钡离子反应，生成白色硫酸钡沉淀），以肥皂水 检验酸类及碱土等办法。贝格曼还规定了湿性分析的更详细的步骤。正确使

用酸碱试剂的方法也应归功于他。因此直到今天在分析化学中仍保留他所倡 导的一些反应。
　　尽管贝格曼为分析化学的发展提供了一些好的见解和观点，但他的实验 数据的准确度却比较差。他的同时代人瑞典医生文策尔所测的实验数据，其 准确度大大超过贝格曼，现摘录如下，以做为那段时期定量分析的典范。

化合物

盐基
硫酸钠晶体 酸 水 组成（%） 文策尔数据

19. 5 贝格曼数据

15 理论值

19. 2
24. 3
27
25. 0
55. 2
58
55. 8 盐基
硫酸镁晶体 酸 水
16. 9

30. 6
19

33
16. 3

32. 6
52. 5
48
51. 1 盐基 硫酸钾晶体 酸 水
54. 8
52
54.05
45. 2
—
40

8
45.95
—


且说在 18 世纪中期，尽管燃素说统治着整个化学领域，但已有不少化学
家开始对其怀疑。当时是资产阶级革命时期，法国科学繁荣昌盛。因此，欧 洲其他的许多科学家都赞同法国科学家所提出的许多发现和新的科学原理。 法国资产阶级革命时期在化学发展方面，拉瓦锡起了重要的作用。
拉瓦锡生于 1743 年 8 月 26 日，他受过法律教育，但却对自然科学，尤
其化学特别感兴趣。拉瓦锡 21 岁时，写出一篇关于城市燃灯最好方法的论 文，受到法国科学院的赞许，给他颁布了金质奖章。25 岁时，拉瓦锡被选为 科学院化学助理。
拉瓦锡擅长思考，博学多才，从不轻信别人的“理论”。他一生中发表
过 200 多篇论文，这些论文很少写他自己直接发现什么科学，而是把别人的 发现加以归纳，摸索其中的规律，提出一些新的理论。
拉瓦锡做了这样一个实验：在一个玻璃瓶中倒进水，再装上一套循环装
置，使水在加热时变成水蒸气经过冷凝管，重新回到瓶子里。事先，拉瓦锡 称了一下玻璃瓶和水的重量，加热 101 天之后，水中出现不少沉淀，拉瓦锡 重新称了玻璃瓶和水的重量，结果发现总重量不变。
　　拉瓦锡把自己的实验结果写成论文《论水的本质》。他指出，那些沉淀， 几乎等于玻璃瓶本身减轻了的重量。“土”（当时分析成分跟玻璃相似）是 玻璃溶解于水又沉淀出来形成的，并不是什么火跑进水中变土。
　　1772 年，拉瓦锡又进行了金刚石加热试验。把金刚石密封在粘土烧制的 管子里，在与空气隔绝下加热，结果没有发生变化：于是又把它放在密闭的 罩子里，以大透镜聚焦加热，结果罩内空气减少 12％，金刚石的重量发生了 损耗，用澄清的石灰水检验密封用水时，出现了白色沉淀，说明金刚石燃烧 同木炭一样，产生了相同的“固定空气”。从而得出金刚石与木炭是同素异 形体。
1774 年，拉瓦锡做了著名的锡铅煅烧实验。发现装在曲颈瓶中的锡和铅

加热前后，其总重量没有变化。最后他打开瓶口，发现有一股空气冲进了瓶 中，于是重量有所增加，而增加的重量恰与金属由于部分变为煅灰所增加的 重量相等。因此得出煅灰是金属与空气的化合物。
　　同年，拉瓦锡在巴黎会见了普利斯特里，当他得知普利斯特里发现了一 种令人心旷神怡的气体后，便立即重复了普利斯特里的实验，并得到了同样 的结果。这种气体就是氧气。
　　1777 年，拉瓦锡用实验阐明他对大气组成的见解。他认为大气中，不是 全部空气都可以呼吸的；金属焙烧的那部分空气，最适宜呼吸；剩下的部分 是一种“碳气”，不能维持动物的呼吸，也不能助燃。
　　从 1777 年开始，拉瓦锡公开明确地起来反对燃素说。他在一份报告中写 到：“化学家从燃素说只能得出模糊的要素，它十分不确定，因此不能用作 任何解释。有时这一要素是有重量的，有时它又没有重量；有时它是自由之 火，有时又是与土素相化合之火；有时它透过容器的微孔，有时它又不能透 过。它能够用来同时解释碱性和不存在碱性、透明性和不透明性、颜色和不 存在颜色。它是真正的变色虫，每时每刻都在改变它的面貌”。
　　1777 年 9 月 5 日，拉瓦锡提出了划时代的具有深远意义的论文《燃烧概 要》，建立了燃烧的氧化学说，主要内容如下：
1.任何燃烧都放出“热质”或光。
2.物体只能在纯净空气中燃烧。
　　3.任何燃烧都是纯净空气的分解，而燃烧所增加的重量恰好等于所吸收 空气的重量。
4.燃烧时燃烧物变成为酸??如果在钟罩中燃烧硫，则燃烧的生成物为
硫酸。??
　　值得研究的是第 4 条原理。因为拉瓦锡据此创立了成酸元素与燃烧物化 合生成酸的理论，且把成酸元素命名为“Oxygen”（即氧）。但他的酸理论 与许多已知事实不相符合，如盐酸就是不含有氧，这时拉瓦锡就凭着臆想来 解释，他认为盐酸含有特殊的物质盐酸素，以氧化物形态存在于盐酸中。
拉瓦锡氧学说的建立，使燃烧的秘密终于露出真实面目，从此燃素说一
蹶不振，直到最终销声匿迹。可谓化学史上一次革命。 再说拉瓦锡在驳斥燃素说和建立氧学说的过程中，受到一些因循守旧势
力的批评，因此他必须做新的实验，进行新的总结，进一步证明反对他的意
见是错误的。
　　1785 年左右，拉瓦锡着手编写《化学概要》一书。用氧学说的观点系统 地论述、阐明他所发现的事实，并解释已知的现象。其目的是为未来的化学 家打下新的理论基础。
　　在写这本书的过程中，他面临着一些原则问题。首先是如何介绍元素的 概念，为此，他否定了长期流传下来的四元素说和三元素说。跟以前化学家 不同，拉瓦锡没有先提出元素的抽象定义，然后再按定义来取得实验结果。 他谈论简单物质时说：“化学正在走向自己的目标，正在不断完善起来，不 断地把物质分解，细分再细分；但是我们不知道什么是成功的极限。我们不 能断言，今天被认为是简单的物质，它就是真正的简单物质。我们只能够说： “某种物质是化学分析法不能再分的极限，我们现代化学知识已不能进一步 把它再分了。’”
拉瓦锡在进一步论证元素时又说：如果元素表示构成物体的简单或不可

分的分子，那末我们可能不知道什么是元素。相反地，我们把元素与化学分 析最后达到极限的概念联系起来，那么我们现在用任何方法都不可以分解一 切物质，对我们来说，就都算是元素了。
根据拉瓦锡这一理论，第一张元素表诞生了。元素分为四大类：
　　1.简单物质，普遍存在于动物、植物、矿物界，可以看成是物质元素： 光、热、氧、氮、氢。
　　2.简单的非金属物质，氧化物为酸：硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼 酸素。
　　3.简单金属物质，被氧化生成可以中和酸的盐基：锑、银、砷、铋、钻、 铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。
4.简单物质，成盐的土质：石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。 从这张表中可以看出，拉瓦锡列出了 23 种简单物质，三种酸素，5 种土
素和 2 种不可称重的流体。表中有明显的不合理处，例如把金属归入成酸一 类，把土素当成简单物质。这些都是由于当时实验条件和认识上的局限性， 对元素的认识仍很模糊，但此表是科学史上首次把简单物质（元素）进行分 类的尝试，其深远意义，必须肯定。
　　且说拉瓦锡在写《化学概要》时，所碰到的另一个问题是制定化学命名 法。因为当时化学物质的命名法，一直沿用炼金术时期与物质的实际组成毫 不相干的炼金符号，可谓东鳞西爪，混乱不堪。人们只能机械地死记硬背才 能掌握物质的名称，但这些物质的种类却正在不断增多，并且不同的人有不 同的叫法。
于是拉瓦锡就同当时法国著名化学家德莫沃、贝托雷、孚克劳合作，组
成巴黎科学院命名委员会。1787 年委员会所制定的命名法发表了。 命名法以普通物质的命名为基础，名称表和分类表是由拉瓦锡自己编写
的。命名法规定：每种物质必须有一个固定的名称，如氧（英文为 Oxygen）、
氢（Hydrogen）、氮（Azot）；元素的名称必须尽可能反映其特征或特性； 化合物的名称必须反映它所含的元素；酸类和碱类用其所含元素来命名，如 硫酸、钾碱；盐类用构成它们的酸和盐基来命名。直到今天，此化合物命名 原则仍被采用。
化学革命由于《化学概要》一书的出版，宣告结束。《化学概要》产生
了广泛的影响，使化学科学从此开始了一个新纪元。 再说拉瓦锡，尽管他使近代化学走向理论化、系统化，被誉为“近代化
学之父”，但结局却非常悲惨。 1794 年 5 月 8 日是个令人悲痛难忘的
日子，拉瓦锡被指控为“在士兵的烟草中掺水”，而被残暴地杀害于断头台， 终年 51 岁。临死前，拉瓦锡曾要求道：“情愿被剥夺一切，只要让我做化学 实验，就心满意足了。”然而，他的要求没有得到同意。
　　拉瓦锡死后，人们很惋惜。著名数学家拉格朗日说道：“他们割下拉瓦 锡的头，只不过一刹那之间的事，但是不知在 100 年之内，世界上还能不能 再长出一颗像他那样的头。”
　　却说拉瓦锡及其他一些化学家的卓越研究，给了整个化学界强烈的启 示，激起他们对这门科学的高度热情。先谈一谈从 18 世纪末到 19 世纪间拉 瓦锡在法国的拥护者。
　　在拉瓦锡的著名支持者中，首先应该提到的是德莫沃。他是一位教授， 研究的主要是化学分析和化学工艺方面的问题。最初他支持拥护燃素说，后
　　
来他首先提出化学命名法的概念，并赞成拉瓦锡的氧学说，在与拉瓦锡合作 制定化学命名方面起了主要作用，其功不可没。
　　还有一位化学家孚克劳，他是拉瓦锡氧学说的坚定支持者，其主要功劳 是通过各种途径，进一步促进氧学说在各国的广泛传播。
　　拉瓦锡最著名的支持者应算是贝托雷。贝托雷自青年时就对化学产生了 浓厚的兴趣，积极研究有关方面的问题。 1785 年，他首先承认氧学说，并 同拉瓦锡一起进行有关的试验。此外贝托雷在分析盐水的基础上，提出了化 学亲合力的理论，贝托雷还首次把质量概念同各种化学反应联系在一起，并 认为根据反应质量的不同，各元素能以任意比例相化合，引起同普鲁斯特的 论战，这是后话，暂且不提。
　　却说在法国化学家中，年轻一代的代表当推沃克兰，他曾当过孚克劳的 实验员，凭借顽强毅力和勤奋好学，后来他成为名教授。沃克兰是化学分析 学派的杰出人物，在无机化学和有机化学等领域有一些独创的实验，以结果 数据准确而著称。
　　除以上三位著名化学家外，还有一位科学家值得介绍，叫路布兰法。他 发明了制碱法，即将硫酸盐和煤和石灰石共热以制碱。有人称赞路布兰法说：
19 世纪的化学工业史就是路布兰法的兴衰史。 法国的化学发展蓬蓬勃勃，欧洲各国也不例外，化学家十分的活跃：在
英国有人们熟悉的卡文迪什、普利斯特里、布拉克，在瑞典有大名鼎鼎的舍
勒和贝格曼。至于其他国家，研究工作也呈现出兴旺的景象。 在德国，这一时期著名化学家首推克拉普罗特。他从事实验研究的精确
性可同沃克兰相媲美。1789 年，他在沥青铀矿中发现了新的土素，其中含有
铀。同年，他又得到了铍。大约 1792 年，他在一种石头里发现一种金属元素， 定名为钛。1797 年，他在研究铬铅矿时，证实了铬的存在。
在俄国，代表人物除了前面介绍的罗蒙诺索夫外，还有一位重要人物罗
维茨。他的功绩有：发现和研究了锶，了解了铬、钽和其他金属化合物。 随着化学的发展，化学家们关心的问题出现了，如化合物的内部结构和
化学亲和力的性质；如何用数字表示各种元素和化合物的性质等等。基本化
学定律的确立，已迫在眉睫。
●化学亲和力学说： 有关物质内部结构，自古流行微粒学说，说什么粒子间的结合是一种爱
与憎之类的超然力，荒唐可笑得很。
　　18 世纪后期，牛顿的力学理论赢得普遍赞同，于是化学界有的化学家便 很自然地把亲和力归结为万有引力的一种。但 是，化学家们不满足于个别的、 定性的解释，而是希望有人能列出一张反映各种物质间相互反应能力的亲和 力表。
　　1718 年，法国巴黎的药剂师日夫鲁瓦发表了一张亲合力表，在表中，他 试图比较各种不同酸和碱的亲和力。
　　1775 年，贝格曼精心设计的亲和力表可算最为齐全，表示出了 59 种物 质在溶液状态及熔融状态下所表现出来的不同亲和力情况。它把亲和力分为 同种物质间的“聚集吸引”和异类物质间的“化学吸引”两类。“化学吸引” 又分为两种类型：一种是“单向置换反应”；一种是“复分解反应”。
　　到了 1799 年，贝格曼的亲和力表受到贝托雷的抨击。但在以后一段时间 里，却导致了酸碱当量定律的研究。
　　
●酸碱当量定律： 在各类化合物中，人们首先理解到的是关于盐的组成。在盐的形成过程
中，含有一种酸和一种碱，酸碱间的中和反应是否存在某些规律和定量关系 呢？这是化学家们孜孜不倦研究的问题。
　　1766 年，卡文迪什把中和同一重量和某种酸所需的各种碱的重量称之为 “当量”。温采尔在大量分析的基础上，观察到酸和碱以固定的比例相互作 用的当量比。他们都为酸碱当量定律的确立做出了贡献。
　　到了 18 世纪末，德国化学家里希特对酸碱反应进行了大量的研究。在他 的著述中，他明确提出所谓的互比定律或当量定律。他说：“任何化合物都 有其固定的组成，化学反应中反应物间必有定量的关系。”如果两种元素， 生成一种化合物，因元素的性质总保持不变，所以发生化合反应时，一定量 的一种元素总是需要确定量的另一种元素。即这种性质也是恒定不变的。” 例如溶解 2 份石灰如需 5 份盐酸，那么溶解 6 份石灰，必将需要 15 份盐酸。 到了 1802 年，法国化学家费歇尔把里希特的见解加以完整清楚地总 结，并且把里希特的许多数值归并成为单一的一张表，即相对于 1000 份硫酸
的酸和碱的当量表。
　　1803 年，法国化学家贝托雷在其《化学静力学》中，将费歇尔的表及一 部分注释译成法文，至此酸碱当量表为世人所知
●定组成定律
　　从拉瓦锡到 18 世纪以后的化学家，在一系列实验中，逐渐意识到反应物 与产物之间有确定的重量比例关系，每种化合物都有确定的组成。这一基本 规律，被化学家们自觉不自觉地运用到实际工作中去。但真正以此为专题， 进行更广泛、更系统、更精密研究的，是法国的一位药剂师普罗斯特。
普罗斯特研究了多种物质的化学组成，他分别从西班牙和日本取来朱砂
进行分析，结果发现，它们有完全相同的化学组成。 他又对贝尔加湖的盐，太平洋的盐，或是岩盐、井盐进行分析，得出它
们含有的钠和氯也是一定的。对于水中氢和氧的含量，他分别做了类似的试
验，其结果也是一样的。 于是普罗斯特得出结论：“两种或两种以上元素相化合成某一化合物时，
其重量之比是天然一定的，靠人为不能增减。”
　　与此同时，普罗斯特的学说遭到了贝托雷的激烈反对。他认为化合物的 组成是不定的，它随着制取方法的不同而不同，或随着用于合成的原料的相 对重量不同而有所改变。贝托雷举出玻璃、合金等混合物，为自己的论据辩 护。
　　最终，前后进行了 8 年的争论，普罗斯特获得了胜利。原来贝托雷所谓 的不定的化合物并非纯净物，而是混合物。现在人们把普罗斯特的结论称为 定比定律或定组成定律。
●倍比定律
　　且说在 1800 年，英国青年化学家戴维发表了一篇研究报告。报告列出三 种氮的氧化物（N2O、NO 及 NO2）的重量组成。经过换算，三种气体间与相同
量之氮相化合的氧，其重量比约为 1 ∶2∶4。 之后，道尔顿也进行了这方面的研究。他分别分析了 CO 和 CO2 中碳氧之
比和沼气（甲烷）同油气（乙烯）中碳氢之比。于是他得出倍比定律：“当 相同的两元素可生成两种或两种以上化合物时，若其中一元素之重量恒定，