大气的秘密-发现空气成分

地球的周围聚集了厚厚的一层空气，它既看不见又摸不着，就像地球的“外衣”一样保护着地球。空气也是包括人类在内的所有生物生存的基础。然而，直到18世纪,人类才开始对空气的成分有了真正的认识。

17 世纪中叶以前,人们对空气和气体的认识还是模糊的,如今，我们已经知道空气主要由氧气和氮气组成，这两种成分占空气总量的99%,而其余的1%的成分为水蒸气、二氧化碳及稀有气体等。然而在当时，欧洲流行着一种存在严重错误的“燃素说”，认为物质在燃烧时，可燃的要素是一种气态的物质,存在于一切可燃物质中。

1772年，丹尼尔●卢瑟福在密闭容器中燃烧磷。除去空气中可助燃和可供动物呼吸的气体，他对剩下的气体进行了研究,发现有一一种气体既不能被碱液吸收，又不能维持生命，并且具有可以灭火的性质，因此他把这种气体叫做“浊气”或“毒气”。同年，英国化学家普里斯特利也了解到木炭在密闭于水上的空气中燃烧时，能使1/5 的空气变为“碳酸气”。这种气体用石灰水吸收后，剩下的那部分气体，不助燃也不助呼吸。其实，卢瑟福和普里斯特利已经发现了氧气和氮气，但是因为受到“燃素说” 的束缚，他们认为自己发现的是“脱燃素空气”。

卢瑟福

后来，法国著名化学家拉瓦锡也做了许多关于燃烧的实验，像磷、硫、木炭的燃烧，有机物质的燃烧，锡、铅、铁的燃烧等。经过这些实验，他终于得出了这样的结论:空气由两种气体组成，一种是能够帮助燃烧的，称为“氧气”;另一种是不能帮助燃烧的，他称之为“窒息空气”，即“氮气”。尽管拉瓦锡明确地揭示了空气的成分，但是，在很长的一段时间里，很多人依然抱着“燃素说”不放。直到18世纪末，拉瓦锡的学说才被化学界普遍承认，“燃素说”终于被推翻了。

百多年后，英国物理学家瑞利和英国化学家拉姆赛合作研究大气中各种气体的密度。他们发现，空气中除了氮气和氧气外，还有少许残留气体存在。拉姆赛意识到这种残留气体中可能隐藏着另一族的化学元素， 为此，他和瑞利进行了不懈的研究。他们终于发现了空气里的一-种稀有气体元素,并把这种气体命名为“氩”，这是第一个被发现的稀有气体。此后，拉姆赛又陆续发现了氦、氖、氪和氙这几种稀有气体。1910 年，拉姆赛又与格莱一起，经过反复探索，终于找到了具有放射性的,也是惰性最强的一种气体元素一氡。拉姆赛因在稀有气体研究方面的杰出贡献，被誉为“稀有气体之父”。

拉姆塞在做实验

今天，我们已经知道，空气的主要成分是氮气和氧气，还有极少量的氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体和水蒸气、二氧化碳以及其他物质等。但是，空气成分的探究过程却历经了二百多年，为此，我们应该记住丹尼尔●卢瑟福、拉瓦锡和拉姆赛等人为这一领域的研究作出的历史性贡献。