第十章 论可燃物质的相互化合
由于可燃物质一般对氧具有大的亲和力,它们也应当彼此吸引或倾向于相互化合;quae sunt eadem uni tertio ,sunt eadem inter se (1) 这个公理被发现是真的。例如,几乎所有的金属都能彼此结合,形成通常语言中所谓的合金(alloys ) (2) 。这些合金的大多数与一切化合一样,可以有几个饱和度;这些合金多数都比组成它们的纯金属脆,当熔合在一起的金属的熔度差别大时尤其如此。伴随合金法(alloyage )的部分现象,特别是铁的那种被工匠们称为热脆(hotshort )的性质,就是由于这种熔度差别引起的。必须把这种铁看成是合金,即几乎难熔的纯铁与在低得多的热度就能熔化的一点点其他某种金属的混合物。只要这种合金仍然是冷的,并且两种金属都处于固态,那么该混合物就是有延展性的;但是,如果被加热到足够的程度使较易熔的金属液化,那么,液体金属的粒子介入仍然是固体的那种金属的粒子之间,就必定会破坏它们的连续性,并使合金成为脆的。汞与其他金属的合金通常被称为汞齐(amalgams ),我们认为继续使用这个术语没有什么不便。
硫、磷和炭易于与金属结合。硫与金属的化合物通常称为黄铁矿(pyrites )。它们与磷和炭的化合物尚未命名,或者说只是近来方获得新的名称;因此我们曾毫无顾虑地按照我们的原则改变它们。金属与硫的化合物我们称为硫化物(sulphurets ),与磷的化合物称为磷化物(phosphurets ),与炭形成的化合物称为碳化物(carburets )。这些名称被扩展到上述三种物质在事先未被氧化的情况下成为其组成部分的一切化合物上。因此,硫与草碱即固定植物碱的化合物称为硫化草碱(sulphuret of potash );它与氨即挥发性碱形成的化合物就被合名为硫化氨(sulphuret of ammonia )。
氢也能与许多可燃物质化合。在气体状态,它溶解炭、硫、磷以及数种金属;我们用碳化氢气(carbonated hydrogen gas )、硫化氮气(sulphurated hydrogen gas )和磷化氢气(phosphorated hydrogen gas )的术语来区分这些化合物。硫化氢气被以前的化学家们称为肝空气(hepatic air ),被舍勒先生称为来自硫的臭空气(foetid air from sulphur ),数种矿质水的效能,以及动物排泄物的臭味,主要就是由于这种气体的存在而产生的。磷化氢气具有一与大气接触,或者更恰当地说,一与氧气接触,就自动着火的性质,该性质是让热布雷(Gengembre)先生发现的。这种气体有一种难闻的气味,类似腐鱼的气味,而且,鱼在腐败状态发磷光的性质极可能是这种气体的逃逸引起的。当氢和炭化合在一起,没有热素的介入使氢处于气体状态的话,它们就形成油,这油随氢和炭在其组成中的比例的不同,要么是固定的,要么就是挥发性的。从植物中榨出的固定的油或富脂油,与挥发性油或精油之间的主要差别是,前者含有过量的炭,当油被加热到沸水温度以上时它就被离析出来了;而挥发性油所含这两种组成成分有恰当的比例,不易被这样的热所分解,但却与热素结合成为气体状态,在蒸馏过程中未经变化而消失了。
在1784年《科学院文集》的第593页,我报道了我通过氢和炭的结合所做的油和醇的组成实验,以及关于它们与氧的化合物的组成的实验。根据这些实验,似乎固定油与氧在燃烧过程中化合,从而转化成水和碳酸。通过对这些实验的产物的计算,我们发现,固定油由21份重量的氢与79份炭化合而成。也许,油类固体物质譬如蜡呈固体状态,是由于含有一份氧。目前我正在做一系列实验,但愿这些实验会弄明白这个问题。
氢未与热素化合而处于凝结状态时是否能与硫、磷及金属化合,这是值得加以探讨的。按说我们所知道的东西当中没有什么东西会使这些化合不会发生;因为可燃物体一般能彼此化合,没有明显的理由把氢作为这个规则的例外,不过,迄今既无直接实验确定这种结合的可能,也无直接实验确定这种结合的不可能。铁和锌是所有金属中最有希望与氢化合的;但是,由于这两种金属具有使水分解的性质,由于在化学实验中完全没有潮气极为困难,因此,几乎不可能确定,在用这两种金属所做的某些实验中获得的一点点氢气,是否在此之前就已与金属化合为固体氢状态,或者是否由微量水的分解所产生。我们越是竭力防止水在这些实验中存在,获得的氢气的量就越少;而且,如果使用极精密的预防措施,甚至连很少的氢气几乎都察觉不到。
虽然这种探究也许与可燃物体,如硫、磷和金属吸收氢的能力有关,但我们确信,它们仅仅吸收一点点。确信这种化合物不是其组成中所必不可少的,只能被看成是有损其纯度的异物。用决定性的实验证明实际存在这种化合的氢,是这个体系的辩护者们 (3) 的本分,他们迄今仅仅用以想象为基础的猜测进行了证明。
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(1) 拉丁文,意为“与第三者相同者,彼此亦相同。”——C
(2) 我们从技术语言中知道的合金这个术语,用来表示金属彼此间一切化合或密切结合的特征极为恰当,为此该术语已在我们的新命名法中被采纳。——A
(3) 这些辩护者指的是燃素理论的支持者,他们现在认为氢即易燃空气的基就是著名的施塔尔的燃素。——E