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1770—1775年
普里斯特利革新气体实验方法

科学家都有对未知事物的强烈好奇心,以及对所从事的活动的热忱和执着的态度。英国化学家普里斯特利也不例外。他从童年起就表现出对研究自然的强烈爱好。他的兄弟曾经回忆说:普里斯特利曾把蜘蛛放进瓶子里,观察它们在封闭的空气中能活多久。

18世纪中期对气体的研究尚处在初级阶段,被发现的气体不到十种,主要是1755—1772年发现的“固定气体”(二氧化碳)、氢气和氮气。接下来的几年中,对气体的主要发现要归属于普里斯特利。

普里斯特利是英国著名的化学家。1733年3月13日生于英格兰利兹市郊区的一个名叫菲尔德海德的农庄里。普里斯特利是家中的长子,由于家境艰难,他同外公、外婆一起度过了大部分童年。1739年,母亲去世,他又被送到姑母家里居住。自幼漂泊不定的生活,养成了普里斯特利善于独立思考的性格。他刻苦好学,兴趣广泛,曾学过数学、自然哲学导论等。他做过教师,也当过牧师。在做牧师期间,他有了较多的空闲时间,可自由地从事科学研究和著书立说。他最初的科学研究是关于电学的,后来转向化学。在化学领域中,他首先对空气发生了兴趣,思考着不少有关空气的问题。1770—1775年,普里斯特利在自己的家乡——英国的利兹市,做了大量关于气体的实验。由于他家临近一间啤酒厂,因此,经常可以看到厂里许多发酵用的大桶。他注意到有一种气体从这些大桶中放出,在当时,这种气体被称为“固定气体”。这种气体吸引着普里斯特利,激发起他对未知世界的好奇和探究欲望。正是这种好奇,让他从此开始了气体实验研究的伟大创举。

啤酒厂提供给普里斯特利足够的研究原料。这个原料就是从啤酒桶里散发出的气体。这些气体足以让普里斯特利在他的实验室里进行大量的关于气体的科学实验。与现在科学家不一样的是,普里斯特利的实验室就在自己家中,大多数实验器材也是自己设计的。普里斯特利有丰富的想象力,也有将想象力转化为现实的设计能力。他所设计的关于气体实验的器材帮助他发现和认识了许多气体。可见工匠式的技术对当时科学实验研究有举足轻重的作用。在他的研究中,大量采用了排水和排汞收集气体的方法。这在当时是极具创新的事情。他的著名的钟罩实验也为后人的研究提供了全新的方法。

普里斯特利Ⓟ

普里斯特利所用的集气槽等实验仪器Ⓦ

普里斯特利设计了将“固定气体”收集在密闭容器中,并将绿色植物和老鼠置于其中,以观察“固定气体”对植物和老鼠的作用的实验。他发现老鼠在密闭的充满“固定气体”的容器中很快死去,而将充满“固定气体”的容器放置在阳光下,里面的绿色植物不会死去,生长很好,其中气体的性质似乎也发生了变化,变“新鲜”了。该“新鲜”气体(现在我们知道是氧气)会将余烬的木条复燃,会使火焰燃烧更旺,也会帮助老鼠进行呼吸,而不像“固定气体”那样使火焰熄灭,引起动物窒息。由此,他得出结论:植物在光的作用下会释放出一种气体,这种气体能够帮助动物呼吸。这就是我们现在所说的光合作用。 sDx/oISyv85mmvu12LXT499sADklF2jPl1sgc5+zXkIzHc2Wygf7+BRj12PlJN3B

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