第二节论金属溶解

我已经指出了盐在水中溶化与金属的溶解之间的差异。前者不需要特殊的器皿,而后者则需要新近发明的极为复杂的器皿,以至于我们可以不丢失任何实验产物,从而可以获得关于所发生的现象的真正结论性的结果。一般而言,金属溶解于酸中伴有泡腾,泡腾只是大量空气泡或气态流体泡的离析在溶剂中所激发的一种运动,这些气泡出自金属表面并在液体表面破裂。

卡文迪什先生和普里斯特列博士是收集这些弹性流体的专门装置的最早的发明者。普里斯特列博士的装置极其简单,它由一个带有软木塞 B 的瓶子 A(图版Ⅶ,图 2)组成,弯玻璃管 BC 穿过软木塞,伸至气体化学装置中或者只是装满水的池子中充满水的广口瓶之下。首先把金属放进瓶中,然后把酸倒在上面,立即用软木塞和管子把瓶子封闭起来,如图版所绘。不过这种装置有其不便之处。当酸较浓或者金属较碎时,在我们有时间完全塞住瓶子之前,泡腾就开始了,而且有些气体逸出,妨碍我们精确地确定离析的量。其次,当我们被迫用热或者此过程产生热时,有部分酸蒸馏并且与气体化学装置的水混合,使我们在计算分解了的酸量时出错。除了这些之外,装置的池子中的水吸收产生的所有能够吸收的气体,使无损失地收集这些气体变得

不可能。

为消除这些不便之处,我起初使用了一个有两个瓶颈的瓶子(图版Ⅶ, 图 3),其中一个瓶颈用封泥封进玻璃漏斗 BC 以防止任何空气逸出;用金刚砂把一个玻璃棒 ED 安装在漏斗上以作塞子之用。使用它时,首先把要溶化的物质导入瓶中,然后每当必要时就轻轻提起玻璃棒让酸随我们的意缓慢通过,直至饱和。

后来使用了另一种方法,此方法用于同样的目的,而且在某些场合比刚描述的方法更好。这个方法就在于给瓶子 A(图版Ⅶ,图 4)的一个口配上一个弯管 DEFG,弯管在 D 处有一个毛细口,在 G 处以一个漏斗为终端。这个管子牢牢地用封泥封在瓶口 C 上。当把任何液体倒进漏斗中时,它就落到 F 处;如果加进足够的量,只要在漏斗里提供另外的液体,它就通过弯曲部分E 缓慢地落入瓶中。此液体决不会被压出管子,而且气体不会通过它逸出, 因为液体的重量起到了一个精密软木塞的作用。

为防止酸的任何蒸馏,尤其为防止伴热溶化中的酸蒸馏,把这个管子配在曲颈瓶 A(图版Ⅴ,图 1)上,并且用一个小的有管口的接受器 M,任何可以蒸馏的液体都凝结于接受器中。为使任何可被水吸收的气体分离出来,我们加上一个双颈瓶 L,半充满苛性草碱溶液;该碱吸收任何碳酸气,而且通常只有一两种气体由管子 NO 通过而进入相联的气体化学装置的广口瓶中。在这一部分的第一章,我已经指出过如何分离和检验这些气体。如果认为一个碱溶液瓶子不够,可以加上两个、三个或更多个。