玻璃筒H的底是摸清了,但玻璃筒O里的气体又是什么呢?我们知道,和氢化合变成水的就是这种气体,它跟氢气混在一起着火燃烧的时候,会发出一种爆炸的声音,因此,帮助氢进行燃烧的也一定是这种气体。同时,大家也明白,我们装在这只容器里的水是一种化合物,它含有两种成分,其中有一种就是氢;那么另一种呢?这另一种,实验之前是藏身于水中,眼下却独个儿待在玻璃筒O里。现在,我拿块点着了的木片放进这种气体里,你们看,气体本身并不燃烧,可是木片烧得多旺,火势要比在空气里大得多。这些情况十分清楚地告诉我们,所谓另一种气体,确实是水的一种组成材料,蜡烛在燃烧过程中要生成水时,就得向大气索取这种材料。我们怎么来称呼这种材料呢?喊它A、B呢,还是喊它C?我看就管它叫“O”[2],叫“氧”吧。这名儿挺美,喊起来既清楚又响亮。
讲到这里,大家对这些实验和研究的认识,一定是更为明确了;因为,对于这些物质做了一两次观察分析之后,我们跟着就会懂得,蜡烛为什么能在空气中进行燃烧。当我们用上述方法分析水的时候,就是说,把它的组成部分分离或电解出来的时候,我们得到了两份氢,同时也取得了一份可以使氢燃烧的氧。从下表中可以看出,水的另一种元素—氧,和氢比起来,分量是非常重的。
氧…………88.9
氢…………11.1
水…………100.0
从水中分离氧的方法,我们已经知道了,现在我想再和大家谈谈,怎样才能取得大量的氧。一提到氧,大家也许立刻就会想到,这种气体是存在于大气之中的,不然的话,蜡烛燃烧时怎能产生水呢?没有氧气,这种事情是绝对不可能的,从化学的角度来看,更是办不到。那么,我们能从空气里取得氧吗?说起来,要想向空气索取氧,办法倒是有那么几种,可是都挺复杂,做起来很不容易。不过,大家也不必担心,因为我们还有更好的方法。(www.xing528.com)
有种矿物名叫二氧化锰,这东西看上去浑身漆黑,却大有用处,只要把它烧烧烫,就能吐出氧气来。现在我取些二氧化锰装进这只口上插着根管子的铁罐里(图㊳),待会儿再摆到火上去烧,因为罐子是铁制的,经得起烈火的考验。另外,此地还有一种名叫氯酸钾的盐类,由于它在漂白、化学、医药、烟火等方面都有用处,所以目前正在大量生产。我把这种盐和二氧化锰混合起来(跟氧化铜或氧化铁混合也成),放在这只铁制的蒸馏罐里一块儿加热,用不着多大火力,即可使混合物吐出氧来。在这里,我不打算大规模地生产氧气,只要够我们实验用的就行了;不过,大家可以看得出,原料也不能放得太少,因为开头跑出来的那部分氧气,将与蒸馏器内的空气相混,被空气冲得稀淡,所以只好忍痛牺牲,把它们扔掉。同时我们还可看出,一盏普通酒精灯的火力,也完全可以使这种混合物分解出氧来,因此我们能够用两种方法进行氧的生产。请看,这一小撮混合物眼下已在喷吐气体了,喷吐得多自在、多爽快呀!我们马上来分析一下,看看这些气体具有怎样的特性。
图㊳
待会儿大家就会知道,用这种办法生产出来的气体,和上次实验中电解水时所取得的气体完全相似:透明无色,不溶于水,看来跟空气一模一样。因为铁罐里本来有空气,和开头冒出来的气体混在一起,所以得把它们一股脑儿清除掉,这样,以后得到的气体便比较纯净,实验起来也较为正确可靠。刚才大家看得很清楚,用电力分解水时所得的氧气,对木片、蜡烛和其他物质的燃烧有着极其良好的助燃性能,那么,铁罐里的气体也会具有同样的本事。谁要是不相信,我们马上可以当场证明。这儿有支点燃了的蜡烛,它在空气中的燃烧情况就像现在这样(图㊴)。但是请看,我把它往铁罐里一放,一得到罐内气体的帮助,你瞧它的火苗儿多旺,光度多亮!不仅如此,我们还能看到氧是一种分量较重的气体,而氢气却可以像气球似的往上飞升,要是身上没什么牵挂,甚至比气球还要跑得快。尽管我们分解水的时候,所得的氢气体积要比氧的大两倍,可是在质量上,不仅要倒个过儿,同时也不是两倍所能了事的了—因为氧气比较重,而氢气却轻得厉害。要想称称气体或空气有多重,我们是可以办到的,但为了不打断我的发言,我只打算把氢与氧的相对重力在这儿提一提:1立方分米氢重0.084克,但同体积的氧却重1.3328克;1立方米氢重84克,1立方米氧则为1332.8克,相差悬殊,氧气的相对重力差不多是氢气的16倍。如果分量多,我们可以用天平去称,即使几百千克,好些吨,也能马上计算出来。
图㊴
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