化学简史

J.R.柏廷顿(James Riddick Partington, 1886-1965)，英格兰人，著名化学家、化学史家，曾担任英国科学史学会主席。他在无机化学和物理化学方面的研究誉满全球，并因在化学史领域的卓越贡献，于1965年获得科学史方面的最高荣誉--萨顿奖。主要著作有：《化学学生用高度数学》（教材）、《无机化学教科书》（教材）、《化学热力学》（专著）、《水的组成》（专著）、《碱工业》（专著）、《氮工业》（专著）、《应用化学的起源和发展》（科学史专著）、《化学史》（四卷本，科学史专著）、《化学简史》。

第一版序言(摘要)
第三版序言
本书符号、单位说明
第一章 应用化学的起源
第二章 化学的初期
第三章 炼金术的传布
第四章 医药化学
第五章 燃烧和大气性质的早期研究
第六章 气体的发现
第七章 拉瓦锡和近代化学的基础
第八章 化合比例定律和原子学说
第九章 戴维、柏尔采留斯的电化学说或二元学说
第十章 有机化学的初期
第十一章 取代作用、一元学说和类型论
第十二章 化合价理论
第十三章 有机化学的发展
第十四章 物理化学史
第十五章 周期律
第十六章 原子结构
参考书目
主题索引
人名索引

书摘
让·莱
我们不能从波意耳、胡克和梅猷所开辟的真正发现的道路走向燃素学说的丛林时，对让，莱(Jcan Rey)一字不提。他是一位佩里果的医生，早在他们三位之前在1630年就发表一篇论文：《关于焙烧锡和铅重量增 加原因的研究》(Sur la Recerche de la cause pour laqrelle l'Estain & lePlomb augmentent de poids，quand on les calcine．)，,戈贝（Gobet）D在1777年重印过。莱用夸饰的文体说他“花费几小时“考虑焙烧锡和铅重量增加(当时熟知此事)的原因并得出结论：这是“浓密的空气”“混进烧渣中”的缘故(c’est l’air qui semesle parmib la chauxde I’estain & du plomb qu'on calcine，qui 1’augmente de poids)。莱说他做了—些焙烧锡的实验。但他从来没有说过烧渣形成是由于全部或部分空气同金属结合，重量的增加就是由于这种结合。他的想法有趣但是浅薄，其重要性也被估计过高。莱明确指出重量增加不会超过某一限量，“造物主以其不可思议的智慧，总是设置有她永不逾越的界限(s’est isi mise des barres qu’elle ne franchit jamais)。”
燃素学说
约翰·约阿希姆·贝克(JohannJoachimBecherl635一1682)1635年生于施派耶尔，曾在英国居留一段时期，据说死于1682年。他在1669年出版一本书，书名是《地下的自然哲学》(Physic03subterrane03)。他说物体的组成部分是空气、水及三种土质，一种是可燃的[terra pinguis(油状土)]，第二种是汞状的，第三种是可熔的或玻璃状的。这三种土质和炼金家的硫磺、水银跟盐相对应。燃烧时，“油状土”被烧掉了。
乔治·恩斯特，史塔尔(GeorgErnstStahl)1660年生于安斯巴赫，在耶拿学医，后讲授化学，1687年成为萨克斯—魏玛公爵的医生。1694年成为哈雷新建的大学的医学和化学教授，但1716年他离职去做柏林的普鲁士王的御医，1734年他死在柏林。他的性格阴郁。史塔尔的著作常是晦涩的，还有些用拉丁文和德文混合写成，其中还夹杂着带拉丁文变格词尾的炼金术的符号。虽然史塔尔在年轻时相信烁金术，但后来提出警告，反对炼金术的欺诈性，并且作为金属不能在土中“成熟”成金子的证明，他说到不列颠的锡同腓尼基人采掘时的锡仍然一样——“煮不硬的一种特殊的腐败的蛋”。
1703年，史塔尔重印了贝克的著述，并作了一个长的评注，他在讲课及教科书[《化学基础》(Fundamenta Chymia)1723]中传播修正过的贝克的观点。他把贝克的油状土改名为燃素(他写成希腊字oXoTtxrr6v)这手已经被哈比流斯(拉斐尔·艾林)[Hapelius(RaphaelEglin)](1606)、森纳尔(Sennert，1619)和范·海尔孟(见43页)在同一意义下使用过。燃素是“火质和火素而非火本身”，它从燃烧的物体中做一种快速的转动逸出，它包含在所有可燃物体中，也包含在(能烧成烧渣的)金属里面。烧过的产物可复原为原先的物质，只须任何含燃素的物质，像油、蜡、木炭或烟炱(它几乎是纯燃素)，提供给它燃素。锌加热变红时，以明亮的火焰燃烧起来，因此燃素(令)跑掉了。白色的残渣是锌的烧渣。如果把它同木炭(富于燃素)一起加热，锌就蒸馏出来。所以，锌的烧渣+X=锌。其他金属也是一样。如燃烧磷，就产生一种酸性物质，放出大量的热和光。所以，磷=酸+X如把酸和木炭一起加热，酸吸收了燃素，磷又重新产生出来。
1697年，史塔尔“证明”硫是硫酸(元素)和燃素的化合物：硫磺燃烧有火焰(因为燃素逸走)，生成硫酸(史塔尔使人注意硫酸的直接生成)：硫磺=硫酸+φ。如果我们能把燃素重新放回硫酸中，我们就会得到硫磺。为了防止酸受热挥发，首先用钾碱“固定”，所得的盐(硫酸钾
)同木炭(富于燃素)一起加热，生成暗褐色的物质，与用钾碱和硫磺共熔所制取的“硫酐”完全一样：
(硫酸+钾碱)+φ=硫酐
硫磺+钾碱=硫酐
从这些实验马上叫以得到：硫酸+φ=硫磺
燃素是一种物质，有时是火质，有时是干土质(烟炱)，有时是没状要素(存于硫磺、油、脂肪、树脂中)，有时是从燃着的蜡烛发射出的不可见的粒子。它含于动物物体、植物物体、矿物物体中，它在各种物体中都是一样的。燃素能由一种物体转移到另一种物体，它是金属性
质、颜色(如烟炱及普鲁士蓝)、气味(如硫的化合物、精油等)的根源盐是酸和碱的化合物。各种碱是不一样的(史塔尔能区别开钾碱和钠碱)。但所有酸都是万用酸——硫酸变来的。硝酸是硫酸和燃素的化合物。发酵是缓慢的燃烧。酒精是水和燃素的化合物；酒精燃烧时，燃素跑掉后，就剩下了水。
史塔尔把正确的燃烧和焙烧学说弄倒了。实际上，加入燃素就，是除去氧；除去燃素，就是加入氧。他忽略了化学变化的定量方面，不考虑当时已经知道的关于气体的各种事实，一点也不注意原子学说。他关于酸的理论是错误的。但另一方面，他表示不赞成炼金术和炼金术的三种要素（盐、硫磺、水银），他的理论把大量事实联系在一起，组成一个首尾一贯、条理井然的错误学说，并建议新的实验，引导到新的发现。随着时间的推移，人们对燃素学说提出了各种各样的修正。卡文迪许（1766）提出：可燃空气(氢)就是燃素；包梅(Baum6，1777)提出：可燃要素是由火质和一种土质以各种比例组成，金属焙烧时失去燃素，并且吸收纯火或火和比例较少的土的结合物。马凯(Macquer)认为燃素就是光质；金属和可燃物燃烧时失去它，同时与空气或者其最纯部分化合。燃渣取了燃素还原成金属反而变轻，这困难可以用不同的方法解释。史塔尔说，加入元素就减少重量(peraccessionemenimpar—tium in flammabilium levius fit concretum)；舍费尔(Scheffer)(1757)认为金属重量增加还是减少要看燃素从其中除去还是添加于其中；查登农（Chardenon)(1764)区别开比重(密度)和绝对重量(重量)；他认为化合物中有比空气轻的元素就力图上升。居东·德·莫尔渥(Guyton deMorveau)(1772)说燃素比空气或最稀薄的介质轻，在这种介质中，减少物体的重量。芬涅尔(Venel)(1750左右)认为燃素有负重量，这理论为格伦（Gren)(1786)所接受，但被J．T．迈耶尔(J．T．Meyer，1790)及亨登堡（Hindmnburg)(1790)批判之后，格伦就放弃了这个理论。
拉瓦锡的氧的燃烧学说建立以后，曾企图保留燃素学说的某些要点以便角释燃烧中发出的热和光。陆波克(Lubbock，1784)、加多林（Gadolin 1788)及李希特尔(Richter，1791)假设可燃物含有与燃素X结合的物质基，氧气是与热质(caloric)结合的物质基质。燃烧时，两种物质基彼此吸引而化合，同时燃素和热质借亲和力而结合，结果着火，发光。只有到能的概念被接受之后(1850年左右)，才不再感到需要关于燃烧的热和光的诸如此类的解释了。
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书摘2
卡文迪许做他的实验的时候，普里斯特利并没闲着。他把小块木炭用陶甑加热来制取可燃空气，所以其中必定含有一氧化碳；他还加热硝石制取脱燃素空气，所以其中必定含有氮。他把这样制出的可燃空气和脱燃素空气放在一起爆炸，不出我们所料，他得到固定空气和硝酸。爆炸所生成的水的重量是用滤纸吸掉球内的水再称重以后测定出的，普里斯特利说他不十分满意，“希望有一架更精密的天平”，但“尽我所知，总可以从滤纸吸收的水分求出被分解空气的重量”。
詹姆斯·瓦特写了两封信，第一封(日期是1783年4月26日)给普里斯特利，第二封(日期是1783年置1月26日)给德·吕克(Dehie)，解释昔里斯特利的实验。普里斯特利把4月26日的信交给皇家学会主席约瑟夫·邦克斯(SirJosephBanks)，并曾被布雷顿(Blagden)看过。本来打算宣读这封信，但瓦特要求推迟一些日子，因为他希望有时间检查一些新实验，据说普里斯特利的这些实验与他的理论有矛盾。1784年直月15日，宣读了卡文迪许的论文(《关于空气的实验》)，于是瓦特要求宣读他的信，就这么办了，1784年4月22日宣读第一封信(日期是1783年4月26日)，1784年4月29日宣读第二封信(日期是1783年11月26日)。这是由于一个皇家学会的外籍会员德·吕克向瓦特恶意地表示卡丈迪许想剽窃瓦特理论所致。瓦特在给普里斯特利的一封信中提出，“水是由脱燃素空气和去掉其一部分潜热的燃素所组成”。因为瓦特说燃素和氢一样，好像他认为自己是第一个明确陈述水的组成的要求颇为合理。事实上，瓦特似乎根本没有完全懂得他自己说话所指的意思。他在给德·吕克的1783年11月的那封信中说：“简单说，我的看法就是空气是水去掉其燃素再同热结合而成。”
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