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破解“燃烧”的科学目光

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“燃烧”是一种常见的现象，但将其上升到专业层面，我们该如何认识呢？

今天，我们都知道燃烧是一种物质之间进行的氧化还原反应。但这一对燃烧的科学认知，并非自然形成，而是经历了一段漫长而曲折的过程。

17世纪的欧洲，人们尚未形成独立的化学概念。那个年代，炼金术大行其道，几乎所有人都认为化学只是炼金术的附属品：燃烧即“冶炼”，其用途就是把旧金属变成贵金属。

17世纪下半叶，德国化学家施塔尔提出“燃素论”，认为火是由无数细小而活泼的微粒——“燃素”构成的物质实体，包括燃烧在内的所有化学变化就是物质吸收和释放燃素的过程。人们一度感觉到，“物体燃烧时似乎有某种东西从中逃走了”。

由于“燃素论”观点较之炼金术更符合大多数化学现象，因此得到了当时许多化学家支持。就这样，化学看似摆脱了炼金术的禁锢，却又走进了“燃素论”这个新迷雾。

施塔尔之后，瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特列在寻找“燃素”的实验过程中，发现了本可以彻底摧毁“燃素论”的武器——氧气。很可惜，当时“燃素论”牢牢束缚着人们的思想。面对自己发现的氧气，他们均选择了视而不见，甚至用“燃素”来解释氧气的存在，致使其与真理失之交臂。

“燃烧”的这层神秘面纱，最终在18世纪由法国化学家拉瓦锡揭开。虽然出生在“燃素论”盛行时代，但拉瓦锡很快发现“燃素论”并非正解。望着那跳动的火苗，拉瓦锡的目光里充满着探究。

拉瓦锡进行了著名的“金属煅烧实验”：将金属放进容器，封闭后进行煅烧。结果表明，煅烧前后，包括金属在内的整个容器总重量并未改变，而金属重量增加了。这一发现，让他得出了“金属煅烧增加的重量来自于容器中部分空气”的结论。

在此基础上，他巧妙地将煅烧后的金属进行还原实验，最终搜集到一种能使物体燃烧得更旺的气体，并将其命名为“氧气”。一系列实验，有力验证了金属煅烧是金属和氧气的化合过程，由此推翻了统治化学界长达一个多世纪的“燃素论”。

接着，拉瓦锡对其他不同物质也进行了氧化还原实验，并在1780年《燃烧通论》的报告中，系统提出氧化燃烧学说，彻底揭开“燃烧”的神秘面纱。

事实证明，思维一旦被套上“枷锁”，就有了局限性；跳出前人的思维局限，去探究事物本质，科学研究才能实现突破，取得创新成果。

左图：拉瓦锡在进行氧化还原实验。

作者：李会鹏王皓凡吴智才

来源:解放军报

文章来源：《科学学研究》网址: http://www.kxxyj.cn/zonghexinwen/2021/0423/545.html