18世纪欧洲资本主义确立,工业生产有了较大的发展,其中与燃烧有关的冶金、炼焦、玻璃、石灰、陶瓷、肥皂等化学工业有了普遍的发展,燃烧成了化学领域研究的中心问题。
1669年,德国化学家贝歇尔在《土质物理》一书中提出燃烧是一种分解作用,他还提出了“油土”的概念。
贝歇尔的学生、德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔继承了老师的观点,并将其发展成一个完整、系统的理论。1723年,他的《化学基础》一书出版。该书分为理论和实践两个部分。在理论部分,施塔尔鲜明地提出了他的燃素说和他对化学的理解。他认为所有的可燃物和金属都含有一种共同的元素,即燃素。对所有物体,燃素都是一样的。当燃烧物燃烧时,燃素就逸出,但它能从一物体传给另一物体。燃烧后剩下的灰烬不再含有燃素,也不能再燃烧。若把金属残渣和易于燃烧的物质(木炭、油等)一起加热,可使残渣复原,这时金属重新产生。
施塔尔Ⓟ
施塔尔认为物质可以分解成它的构成成分,反过来,也能由它的成分组合成该物质。他认为化学有两个目标:一是对物质进行分解,二是将物质进行组合。
在该书的实践部分,他详细描述了物质分解和组合的实验过程,以及他所用到的实验仪器和采取的实验操作(包括气化、熔化、液化、蒸馏、沉淀、结晶等)。他还描述了他对一些物质的性质的研究。如:对水的研究;对“土”的研究,即对盐的研究;对“金”的研究,即对金属(包括金、银、铜、铁、锡、铅等)反应的研究。和当时的炼金术士一样,他也对汞、哲人石和医药进行了大量研究,这些研究也被详细地记录在该书中。
施塔尔的《化学基础》全面地展示了他的燃素说及其应用,并将理论和大量实验事实联系在一起,解释了一些当时不能解释的现象,这是对燃烧过程进行全面科学解释的最早尝试。施塔尔的燃素说还将大量的化学事实统一在一个概念之下,获得了当时很多科学家的赞同,成为18世纪化学的中心学说。化学正是借助于燃素说从炼金术中解放出来。另外,燃素说认为的化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程的观点,以及化学反应中物质守恒的观点,奠定了近现代化学的基础。
然而,燃素说是错误的,很大程度上,它与正确的燃烧学说是相颠倒的。燃素说所称的“除去燃素”实际上是加入氧的过程,“加入燃素”实际上是除去氧的过程。尽管在几十年中,这个富有成效的理论和实践促进了燃烧及其相关现象的研究,但它毕竟是错误的,这在某种程度上阻碍了化学的进步。1756年,俄国化学家罗蒙诺索夫用实验证明,化学反应前后物质的质量相等,由此证明燃素并不存在。1777年,法国化学家拉瓦锡向法兰西科学院提出了一篇报告《燃烧概论》,系统阐述了关于燃烧的氧化学说,指出只有在氧存在时物质才会燃烧,从而彻底推翻了燃素说。
燃素说认为可燃物都含有燃素Ⓨ