空气成分认识发展史

眉间玄月

　　在古希腊时期，亚里士多德提出了世界是由土、水、火、空气和以太五种元素组成的，而这一说法也广为流传。那时候的人们认为，空气是一种单一，名叫“空气”的元素。

　　1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验，推断空气的组成是复杂的。

　　约在1700年，德国史达尔提出了一个普遍的化学理论，就是“燃素学说”。他认为有一种看不见的所谓的燃素，存在于可燃物质内。例如蜡烛燃烧时，燃素逸去，蜡烛缩小下塌而化为灰烬。他认为，燃烧失去燃素现象，即：蜡烛-燃素=灰烬。然而燃素学说终究不能解释自然界变化中的一些现象，它存在着严重的矛盾。第一是没有人见过“燃素”的存在；第二金属燃烧后质量增加，那么“燃素”就必然有负的质量，这是不可思议的。

　　18世纪法国科学家拉瓦锡（Lavoisier，1743～1794）用定量试验的方法测定了空气成分。人们认为空气中仅有氮气(N2)与氧气(O2)。

　　直到1892年，英国物理学家雷利发现了在空气中还有其他气体。雷利与英国化学家拉姆塞合作，他们从空气样本中去除氧、二氧化碳、水汽等后得到的氮气与从氨分解出的氮气比较，结果发现从氨里分解出的氮气比从空气中得到的氮气轻1.5%。虽然这个差异很小，但是已经大到误差的范围之外。所以他们认为空气中应该含有一种不为人知的新气体，而那个新气体就是化学性质不活泼的“惰性”气体---氩气（Ar）。

　　接下来的几年中，拉姆塞等人又陆续发现了氦气（He），氖气(Ne)，氙气(Xe)氪气（Kr）这六种稀有气体。

　　1904年，因为“发现空气中的惰性气体元素，并确定它们在元素周期表中的位置”，威廉•拉姆塞被授予诺贝尔化学奖。

　　现在，人们所认识的空气中包含21%的氧气，78%的氮气，0.94%的稀有气体，0.03%的二氧化碳，0.03%的其他杂质和气体。将历史上人们探索的认知包含在内，这就是空气成分的发展史。