火為什么會滅?
一天夜里,舍勒坐在烏普薩拉城中一家藥店的實驗室里安排實驗。
藥店里死一般寂靜。店門早已在最后一位顧客離店時關好了,東家也早已回屋睡下了,只剩下舍勒一個人興致勃勃地守著自己那些燒瓶和曲頸甑。
他從櫥柜里拿出一只盛滿了水的大罐子,有一塊像蠟一樣的黃色東西沉在罐底上。在半明半暗中,水和蠟狀物正在發(fā)著一種神秘的淡綠色的光。
那蠟狀物就是磷。磷這種物質(zhì),化學家們永遠要把它保存在水里。因為在空氣中,它很快就會發(fā)生變化而完全失去平時的性能。
舍勒拿一把刀插進罐里試了試,卻不把蠟狀物撈出罐外,只在水中把磷切下一小塊來。他把這一小塊弄出來,扔進空燒瓶里,塞上瓶塞,然后把燒瓶送到一支燃燒著的蠟燭跟前去。
燭焰的邊沿剛剛觸到燒瓶,瓶里的磷立刻熔化,沿著瓶底攤成一片。又過了一秒鐘,磷爆發(fā)出一陣明亮的火焰,燒瓶里立刻濃霧彌漫,沒多久,這濃霧就沉積在瓶壁上,像層白霜。
這全部過程只消一眨眼的工夫就完成了。磷立刻燒盡,變出干的磷酸(3)來。
這個實驗很能使人產(chǎn)生深刻的印象,可是舍勒似乎無動于衷。因為使磷著火,觀察它們怎樣變成酸,這對他而言已經(jīng)不是第一次。現(xiàn)在他感興趣的,不是磷的本身,而是截然不同的另一件事:他只想知道燒瓶中的空氣在磷燃燒時起了什么變化。
燒瓶剛涼,舍勒立刻將瓶頸朝下,把它沒入一盆水中,然后拔去瓶塞。這時候,卻發(fā)生了一件奇事:盆里的水從下而上涌進瓶中,填充了燒瓶體積的1/5。
“又來了!”舍勒喃喃地說,“又有1/5空氣不知去向了,留下來的空位,由涌進來的水把它填滿……”
怪事!舍勒無論把什么東西放在密閉的容器里燃燒,總會看見一種相同的有趣現(xiàn)象,即容器內(nèi)的空氣會在燃燒中少掉1/5。而現(xiàn)在發(fā)生的也是這樣:磷燒完了,磷酸全部留在燒瓶里,而空氣卻溜掉了一部分。
燒瓶不是用塞子塞嚴的嗎?瓶里的空氣怎么能夠溜掉呢?
就在磷燃盡的燒瓶緩緩冷卻的時候,舍勒已經(jīng)安排好了另一場實驗。他這次決定在密閉的容器中燒另一種易燃物質(zhì)——金屬溶解在酸中時產(chǎn)生的那種易燃的氣體。
這種易燃氣體,只需幾分鐘就制好了。舍勒把一些鐵屑塞進一個小瓶里,然后往鐵屑上澆了些稀硫酸溶液。他事先在一個軟木塞上鉆通了一個孔,并且通過這個孔插上了一根長長的玻璃管。現(xiàn)在就把這個帶玻璃管的塞子塞在瓶口上。這時候,瓶里的鐵屑已經(jīng)開始“嗞嗞”地響,酸也開始沸騰,冒出一串串的氣泡來。

舍勒把一支蠟燭拿到長玻璃管上端附近時,沖出管來的氣體立刻著火,形成一個極其尖細的蒼白色火舌(4)。
接著,舍勒把小瓶放進一只盛水很深的玻璃缸里,又把一只空燒瓶底朝天罩在火舌上面。燒瓶的口被他直插進水里,這就使瓶外的空氣絕對無法進入瓶中,而那氣體所生的蒼白色火焰就在密閉的空間里燃燒。
燒瓶剛一罩到火焰上,玻璃缸里的水立刻自下而上往瓶里涌。
上面的氣體燃燒著,下面的水不斷地向上升。
水越升越高,那氣體所生的火焰也越來越暗。最后,火焰完全熄滅了。
這時候,舍勒發(fā)現(xiàn)涌入瓶中的水只占燒瓶體積的1/5左右。
“那好,”他想,“假定出于我不知道的某種原因,空氣應該在燃燒過程中消失吧。可是,這時候消失的為什么只是一部分空氣,而不是全部空氣呢?那種氣體現(xiàn)在不是還夠燃燒好久嗎?鐵屑還在‘咝咝’地響,小瓶里的酸還在沸騰。現(xiàn)在我要是拿掉燒瓶,在開闊的地方,把那氣體點著,它當然又會開始燃燒。那么,在燒瓶里面,它為什么就要熄滅呢?燒瓶里不是還剩下4/5的空氣嗎?”
隨后幾天,舍勒心中常常有一種模糊的疑念,不斷在他腦海里閃現(xiàn):“這不就是說,瓶里剩下的空氣和那在燃燒中從瓶里消失的空氣,完全不同嗎?”
舍勒準備立刻進行幾種新實驗,把自己的想法徹底檢驗一下。可是看了看鐘,只得嘆口氣,停止工作。原來這時已是深夜,明天一早,他還得坐在這里配藥哩。
舍勒戀戀不舍地吹熄蠟燭,離開了實驗室。但“空氣有兩種且彼此不同”這個想法,再也不肯離開他的腦海。不過想著想著,也就睡著了。