第十三节

对于亚硝酸和硝酸及其与成盐基的化合物的观察

亚硝酸和硝酸由在技术上以硝石盐的名称长期为人所知的一种中性盐获得。这种盐由旧建筑物垃圾,由地窖、马厩或谷仓以及一切栖居过的地方的土,经浸滤提取。在这些土中,硝酸通常与石灰和苦土,有时与草碱化合, 很少与粘土化合。由于所有这些盐除硝酸草碱之外都吸引空气的潮气,因而会难以保存,所以,在硝石盐制造业及豪华优雅住宅的建造中,就利用硝酸对草碱的亲和力比它对其他那些基的亲和力大这一点,借此使石为、苦土和粘土沉淀,而且所有这些硝酸盐都被还原成草碱或硝石盐的硝酸盐。①

将沃尔夫(Woulfe)装置(图版Ⅳ,图 1)中的所有瓶子都半充满水并小心用封泥封住所有接头,在与此联结的一个曲颈瓶中用一份浓硫酸分解三份纯硝石盐,经蒸馏便由此盐获得硝酸。亚硝酸以含过量亚硝气的红蒸气, 换言之,即未被氧饱和的红蒸气的形式经过。部分酸以暗橘红色液体的形式在接受器中凝结,其余的则与瓶中的水化合。蒸馏过程中,大量的氧气逸出, 这是由于在高温下氧对热素的亲和力较它对亚硝酸的亲和力大,尽管在通常的大气温度下这种亲和力是相反的。正是由于氧的离析,中性盐的硝酸在这种操作中转变成为亚硝酸。在柔火上加热它就恢复到硝酸状态,柔火赶走过剩的亚硝气,剩下被水大大稀释了的硝酸。

将极干的粘土与硝石盐混合,可以获得较浓状态的硝酸,损失甚少。将这种混合物放进土质曲颈瓶,用强火蒸馏。粘土与草碱因为它对它的亲和力大而化合,而略含亚硝气的硝酸则从上面离去了。这易于经柔和加热曲预瓶中的酸而离析;少量的亚硝气进入接受器,极纯的浓硝酸就留在曲颈瓶中。

我们已经明白,氮就是硝酸根。如是给20 1 份重量的氮加43 1 份重量

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的氧,就形成 64 份亚硝气;如果我们另外再让 36 份氧与此结合,由此化合

物就产生 100 份硝酸。数量居这二种氧化端之间的氧,产生不同种类的亚硝酸,换言之,硝酸或少或多含有亚硝气。我是通过分解确定上述比例的;尽管我不能保证它们绝对精确,但它们也不会远离真实情况。卡文迪什先生首次用合成实验说明氮是硝酸的基,他给出的氮的比例比我所给出的略大一点;但是,由于他未必会制得亚硝酸而没制得硝酸,因此,这种情况多少就解释了我们的实验结果中的差异。

由于在关于某种哲学性质的所有实验中都需要最大可能的精确度,因此,出于实验目的,我们必须由先前已经清除了一切异物的硝石获得硝酸。如果怀疑蒸馏之后硝酸中还有硫酸,那么,滴入一点点硝酸重晶石,只要有沉淀发生,就易于将其离析开来;由于硫酸有较大的亲和力,它就吸引重晶

① 通过浸滤几份孟加拉天然泥土和几份俄属乌克兰天然泥土也大量获得硝石。——E

石,与其形成一种不可溶的中性盐,落至底部。滴入一点点硝酸银,只要有盐酸银沉淀产生,就可以用同样方式清除盐酸。当这两种沉淀终了时,用柔火蒸馏出大约八分之七的酸,馏出物就处于最完全的纯度了。

硝酸是最易于化合同时也是极容易分解的物质之一。除了金、银和铂之外,几乎所有的简单物质都或少或多地掠取其氧;有些简单物质甚至将其全部分解。人们很早就知道它,化学家们对其化合物要比对其他任何酸的化合物都研究得多。这些化合物曾被马凯和博梅(Beaumé)二位先生称为硝石类; 由之形成它们的有硝酸和亚硝酸之分,因而我们已将它们的名称改为硝酸盐和亚硝酸盐,并且增加了每个特定基的特有名称,以相互区分几种化合物。

硫酸与成盐基的化合物表以亲和力为序