氫的發(fā)現(xiàn)和氫的性質(zhì)研究

　　在１８世紀(jì)末以前，曾經(jīng)有不少人做過(guò)制取氫氣的實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)際上很難說(shuō)是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了氫，即使公認(rèn)對(duì)氫的發(fā)現(xiàn)和研究有過(guò)很大貢獻(xiàn)的卡文迪許本人也認(rèn)為氫的發(fā)現(xiàn)不只是他的功勞。早在16世紀(jì)，瑞士著名醫(yī)生帕拉塞斯就描述過(guò)鐵屑與酸接觸時(shí)有一種氣體產(chǎn)生；17世紀(jì)時(shí)，比利時(shí)著名的醫(yī)療化學(xué)派學(xué)者海爾蒙特（vanHelmont,J.B.1579-1644）曾偶然接觸過(guò)這種氣體，但沒(méi)有把它離析、收集起來(lái)。

　　波義耳雖偶然收集過(guò)這種氣體，但并未進(jìn)行研究。他們只知道它可燃，此外就很少了解。1700年，法國(guó)藥劑師勒梅里（Lemery,N.1645-1715）在巴黎科學(xué)院的《報(bào)告》上也提到過(guò)它。最早把氫氣收集起來(lái)，并對(duì)它的性質(zhì)仔細(xì)加以研究的是卡文迪許。

　　1766年卡文迪許向英國(guó)皇家學(xué)會(huì)提交了一篇研究報(bào)告《人造空氣實(shí)驗(yàn)》，講了他用鐵、鋅等與稀硫酸、稀鹽酸作用制得“易燃空氣”（即氫氣），并用普利斯特里發(fā)明的排水集氣法把它收集起來(lái)，進(jìn)行研究。他發(fā)現(xiàn)一定量的某種金屬分別與足量的各種酸作用，所產(chǎn)生的這種氣體的量是固定的，與酸的種類(lèi)、濃度都無(wú)關(guān)。他還發(fā)現(xiàn)氫氣與空氣混合后點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸；又發(fā)現(xiàn)氫氣與氧氣化合生成水，從而認(rèn)識(shí)到這種氣體和其它已知的各種氣體都不同。但是，由于他是燃素說(shuō)的虔誠(chéng)信徒，按照他的理解：這種氣體燃燒起來(lái)這么猛烈，一定富含燃素；硫磺燃燒后成為硫酸，那么硫酸中是沒(méi)有燃素的；而按照燃素說(shuō)金屬也是含燃素的。所以他認(rèn)為這種氣體是從金屬中分解出來(lái)的，而不是來(lái)自酸中。他設(shè)想金屬在酸中溶解時(shí)，“它們所含的燃素便釋放出來(lái)，形成了這種可燃空氣”。他甚至曾一度設(shè)想氫氣就是燃素，這種推測(cè)很快就得以當(dāng)時(shí)的一些杰出化學(xué)家舍勒、基爾萬(wàn)（Kirwan,R.1735-1812）等的贊同。由于把氫氣充到膀胱氣球中，氣球便會(huì)徐徐上升，這種現(xiàn)象當(dāng)時(shí)曾被一些燃素學(xué)說(shuō)的信奉者們用來(lái)作為他們“論證”燃素具有負(fù)重量的根據(jù)。但卡文迪許究竟是一位非凡的科學(xué)家，后來(lái)他弄清楚了氣球在空氣中所受浮力問(wèn)題，通過(guò)精確研究，證明氫氣是有重量的，只是比空氣輕很多。他是這樣做實(shí)驗(yàn)的：先把金屬和裝有酸的燒瓶稱(chēng)重，然后將金屬投入酸中，用排水集氣法收集氫氣并測(cè)體積，再稱(chēng)量反應(yīng)后燒瓶及內(nèi)裝物的總量。這樣他確定了氫氣的比重只是空氣的9%。但這些化學(xué)家仍不肯輕易放棄舊說(shuō)，鑒于氫氣燃燒后會(huì)產(chǎn)生水，于是他們改說(shuō)氫氣是燃素和水的化合物。