第四个实验

我取一个容量约为 30 品脱，有一个大口的大水晶玻璃球形瓶 A（图版Ⅳ，图 5），瓶口上粘接着一块铜板 BC，铜板上有四个孔，孔中是四个管子的末端。第一个管子 Hh 是打算用来接气泵的，球形瓶中的空气就用它来抽光。第二个管子 gg 通过其 MM 端与一个氧气储存器相通，球形瓶要用氧气来充满。第三个管子 dDd′通过其 dNN 端与一个氢气储存器相通。这个管子的 d

′端是一个毛细口，通过它，用一或二吋水柱的压力把储存器中所存氢气以适当的速度压进去。第四个管子插有金属丝 GL，其 L 端有一个圆球，是打算把电火花从 L 传到 d′，以给氢气点火之用：这根丝可在管子中移动，以便我们能够使圆球 L 离开管子 Dd′的 d′端。dDd′、gg 和 Hh 这三个管子全部装有活塞。

为了使氢气和氧气尽可能多地去掉水分，它们通向球形瓶 A 的途中要经过填满盐的管子 MM 和 NN，盐由于其吸潮特性而贪婪地吸引空气中的潮气； 草碱的醋酸盐、盐酸盐或石灰的硝酸盐就是这样①。这些盐只须弄碎成粗粉， 以免它们结块阻止气体从其空隙中通过。

我们事先必须预备足够量的氧气，须通过与草碱②的一种溶液的长时间接触仔细将氧气中所混合的所有碳酸除去。

我们还必须有两倍数量的氢气，须以同样方式通过与草碱的水溶液的长时间接触仔细将氢气纯化。获取不含混合物的这种气体的最好方法，是按本章第三个实验所述，用极纯的软铁分解水。

如上所述把一切安排妥当之后，将管子 Hh 配上一个气泵，抽空球形瓶 A 中的空气。其次，我们让氧气进去充满球形瓶，然后用前面提到的压力迫使一小股氢气流通过管子 Dd′，并立刻用电火花将其点着。用以上描述的装置，我们能够使这两种气体长时间地共同连续燃烧，因为我们有能力按照它们消耗的比例从它们的储存器中向球形瓶补充它们。我在另一个地方①描述了这个实验中所用的装置，并且解释了以一丝不苟的精确性确定这两种消耗量的方式。

随着燃烧的进行，有水附着在球形瓶或卵形瓶 A 的内表面：水在数量上逐渐增加，聚集成大水珠，滴到该容器的底部。在实验前后对球形瓶均进行

① 见本书第二部分所述这些盐的本质。——A

② 草碱在这里的意思是被生石灰夺去了碳酸的纯碱或苛性碱：一般而言，我们在这里观察到，一切碱和土质必须总是当作处于纯态或苛态的，除非有其他表达方式。——E 获得草碱的这种纯碱的方法，将在以后给出。——A

① 见本书第三部分。——A

称量，便容易确定收集到的水量。因此，我们对我们的实验进行双重检验， 是通过确定用去的气体的量以及气体燃烧所形成的水的量来进行的：两个量必须彼此相等。通过这种运算，默斯尼尔先生和我弄清了，组成 100 份重量

的水需要 85 份氧与 15 份氢相结合。这个实验是当着皇家科学院的许多委员们的面做的，迄今尚未发表。我们一丝不苟地注意了其精确性，有理由相信上述比例与绝对真值的偏差不会有百分之二。

我们此刻可以由这些分析实验与合成实验断言，我们已经尽可能肯定地在物理学方面和化学方面弄清了，水不是一种简单的基本物质，而是由氧和氢两种元素组成的；这两种元素分开时，它们对热素有如此强的亲和力，以致在通常的温度和我们大气的压力下只以气体的形式存在。

水的这种分解与重组，在大气的温度下，靠复合有择吸引在我们的眼前无休止地进行着。一会儿我们就要看到，酒的发酵，腐烂，甚至植物生长所伴随的现象，至少在一定程度上就是由水的分解产生的。非常使人惊奇的是，自然哲学家们和化学家们迄今竟然对这个事实熟视无睹：它的确有力地证明，在化学中如同在道德哲学中一样，要战胜早期教育中接受的偏见，沿着不同于我们一直惯于遵循的任何途径去探求真理，是极端困难的。

我将通过一个实验来结束这一章，这个实验比已经讲述过的实验论证程度要少得多，但似乎比其他任何实验给许多人们的头脑留下的印象都多。如果 16 盎司醇在一个适合用来收集燃烧时离析出的水的装置①中燃烧，我们就

得到 17 至 18 盎司的水。由于没有哪种物质能够提供比它原来更多的东西， 由此就得出，醇在燃烧时有另外某种东西与之结合了；我已经指出，这必定是氧，即空气的基。因此，醇含有氢，而氢是水的元素之一；大气含有氧， 而氧是组成水的另一种必须元素。这个实验对于水是一种化合物来说是一个新的证明。

① 见本书第三部分对这一装置的说明。——A